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在使用低精度编码器的条件下，为获得永磁同步电机良好超低速控制性能，提出了一种适用于宽转速、高噪声环境下，获得伺服驱动系统瞬时转速、角位移和等效负载转矩的在线估计方法。通过构建基于扩展卡尔曼滤波器的最优状态估计器，在线辨识系统转动惯量及迭代更新估计器系数矩阵，实现了准确、实时和稳定的状态估计。仿真和试验结果表明，该算法可获得良好的低速控制性能，并对环境噪声和系统建模误差具有良好的鲁棒性。