本发明属于控制系统领域，具体涉及基于自适应扩张状态观测器的柔性机构模型参数估计方法。该方法包括以下步骤：1、建立需要参数估计的柔性机构的动力学模型；2、基于柔性机构的动力学模型，设计自适应扩张状态观测器；3、基于自适应扩张状态观测器设计自适应律；4、对柔性机构持续施加输入信号；5、设置设计参数使其满足赫尔维兹条件；6、设置自适应扩张状态观测器的带宽参数并调整可调参数；7、通过自适应扩张状态观测器对柔性机构的模型参数和状态进行估计，获取模型参数、旋转动力学状态和变形动力学状态的估计值。本发明能够对模型参数、测量状态和未测量状态同时进行估计。