本文将介绍四种惯量估测技术： 控制补偿法、惯量比较法、分段辨识法、电气比较法 控制补偿法： 1992年罗伦兹(Robert_D._Lorenz)[1]提出一种量测马达内部参数方法， 可求得包括惯量、黏滞系数(Viscosity) 及摩擦损之值； 其原理系藉由前馈补偿之控制理论(Feedforward_Control)， 估得马达参数值，此一作法已大量应用於伺服级马达中。 惯量比较法： 近年来，以色列MEA马达测试公司(M.E.A.Testing_Systems_Ltd.)[2] 采用外加一个已知惯量值之飞轮，观察马达加装飞轮後的加速度变化， 藉由已知惯量估测未知惯量的技术，获得马达转子惯量值； 2007年李硕晋[3]等人则推导出MEA系统所使用之技术理论及数学方程式， 重新建立并加以应用，成为一种能有效估测马达转子惯量方式。 分段辨识法： 1995年谢成[4]等人提出分段辨识法，针对永磁式直流有刷马达进行系统监别 (System_Identification)[5]；利用输入多次大小不同之步阶电压， 透过数学矩阵运算，求得马达内部参数，包括电感、电阻、反电动势常数 (Back-EMF_Constant)、转矩常数(Torque_Constant)、转子惯量及黏滞系数。 电气比较法： 马达系电能与动能间转换机构，故马达系统可划分为电气及机械两种类别， 电气部份系指输入电压、电流、马达线圈电阻及电感，机械部份则系输出转矩、 转速、马达惯量及黏滞系数；由自动控制学可知， 电气响应速度会比机械响应速度来得快。李硕晋运用方式系改变马达机械参数， 对马达惯量进行调整，故量测时间较长；罗伦兹及谢成则改变马达电气参数， 利用控制器调整马达输入电源，量测时间较短。 已知改变马达电气参数，量测时间较为短暂，然而在操作时间上， 罗伦兹需调配控制器参数而较为耗时，且惯量值估测结果偏差较大， 将直接影响加速度法量测精凖度；谢成则需进行多次测试，导致测试时间增加。 有监於此，2010年吴建谕[6]等人将采用李硕晋所提之比较技术， 尝试运用於马达电气参数部份，在不影响惯量估测精度前提下， 提升马达量测系统测试效率，达到快速量测之目的。 将上述四种方法比较如表1 所示。 表1 马达转子惯量求得方法比较 http://lutron1980.pixnet.net/blog/post/170650335D 参考文献： [1] Johnson C. T., and Lorenz R. D., “Experimental Identification of Friction and Its Compensation in Precise, Position Controlled Mechanisms,” IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 28, No. 6, pp. 1392-1398, Nov./Dec. 1992. [2] M.E.A. Testing Systems Ltd., http://www.meatesting.com/. [3] Lee S. C., Tsai M. C., Wang M. S., and Mao. S. H., “Characteristics Measurement of DC Motors without Dynamometer,” Proceedings of 2md International Forum on Systems and Mechatronics, Tainan, Taiwan, Dec. 2007. [4] Hsieh C., Lin C. S., and Pan Y. C., “Practical Highly Precise Position Control of Direct Drive PM DC Torque Motor,” Proc. of 1996 IFAC, San Francisco, CA., Vol. A, pp. 283-288., 1996. [5]赵清风，使用MATLAB 控制之系统识别，全华科技图书股份有限公司，2001。 --

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