运动控制系统广泛应用于工业中的各个领域,如半导体封装,数控机床,工业机器人等。系统辨识是控制器设计的基础,尤其在高速高精度运动控制系统设计过程中,恰当的系统辨识为提高控制系统性能提供了最为基础的知识。本论文的研究工作包括以下几个方面:(1)在对伺服控制对象进行机理建模的基础上进行灰箱辨识。控制系统工作在截止频率以下,为方便简化控制器的设计,论文从激励信号的设计的角度出发,通过忽略高频带模型以近似系统的模型,分析系统的截止频率点、3dB下降处频率点等频域特性方面进行了大量的工作。(2)针对于辨识激励信号的选择进行了理论分析,由于伪随机二进制信号的频带很宽,会激发系统的高频模态,并通过仿真分析得出伪随机二进制信号不适合被选用作为需忽略高频段模型辨识的激励信号的结论。(3)分析输入信号的频谱带宽、幅值、其微分信号的幅值,设计出适合机电系统辨识的扫频信号,由于扫频信号的瞬时频率随时间线性变化,而最小二乘迭代算法辨识依赖于时间,故造成辨识结果发生随着扫频周期发生周期性的变化,导致辨识结果不收敛。(4)论文提出一种混沌信号作为机电系统辨识的激励信号,因为该信号具有频谱特性连续、平稳,且其带宽可以设限的特点。通过频域响应实验设计出适合于机电系统辨识的混沌信号进行辨识,辨识结果收敛,得到了系统的频域特性。通过验证实验证明混沌信号是一种很好的机电系统辨识激励信号,能安全地应用于机电系统,可以很好的近似系统的中低频模型。