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提出一种在线测量电机系统载荷状态下的转动惯量的方法。该方法对施加载荷的电机驱动系统进行自由减速试验，先由电机驱动器在线获取电机运行参数，再根据自由减速运动规律和负载的物理模型，求解得到系统的载荷转动惯量。对常见负载的电机驱动系统的自由减速过程进行了数学推导、软件仿真与实验验证，计算得到的转动惯量与仿真结果和实测结果相吻合，证明了该测试方法的可行性。该方法适用于载荷状态下的电机驱动系统转动惯量测量，具有操作简便、测量精确度高和适用范围广的特点。