交流永磁伺服系统以其优异的动态特性、跟踪性能以及控制精度,被广泛应用于工业机器人、数控机床、航空航天等电力传动领域。在伺服系统中,电机和负载之间通常采用联轴器、传动轴、皮带轮以及滚珠丝杠等作为中间传动链。由于这些传动机构刚度有限,当伺服系统的带宽覆盖系统固有谐振频率时,易引发机械谐振,导致电机转矩转速波动,进而破坏伺服系统的稳定性,严重情况下甚至会造成传动装置与电机轴的断裂从而引发安全事故。针对交流永磁伺服系统的机械谐振问题,本文将结合永磁伺服系统的数学模型对系统的惯量辨识以及谐振抑制技术展开研究,主要完成研究内容如下:首先,通过机理法建立了弹性二质量伺服系统的数学模型,推导了系统开环、闭环传递函数及其谐振频率,并结合频域法对系统的谐振特性以及参数敏感性进行了理论与仿真分析。在此基础上考虑系统的动态性能指标,结合相同阻尼系数极点配置法讨论了转速环PI控制器的参数整定。其次,针对单质量刚体系统模型与二质量弹性系统模型分别研究了伺服系统中电机与负载惯量的在线辨识方法,通过遗忘因子最小二乘法实现了伺服系统中转动惯量的有效辨识,为模型参数的确定奠定了基础。最后,针对二质量伺服系统的转速环振动问题,提出了基于滑模自抗扰控制的谐振抑制方案。在转速电流双闭环矢量控制结构的基础上,设计了转速外环滑模自抗扰控制器,将伺服系统内部的弹性耦合与外部扰动视为总扰动,通过线性扩张状态观测器对其进行实时观测,并据此对控制量进行补偿。同时,根据系统的等效无扰动模型设计了转速环滑模控制律,并结合带宽法完成了对控制器参数的整定。仿真结果表明,本文提出的控制方法可以有效抑制伺服系统的机械谐振。为验证理论分析与仿真结果的正确性,搭建了基于DSP-TMS320F28335PGFA控制芯片的交流永磁伺服系统对拖实验平台。通过硬件在环仿真的方式,在实验平台上验证了本文所提出谐振抑制策略的有效性。