第 1 章 绪论1.1 直流调速系统的进展概况五十多年来，直流电气传动经历了重大的变革。首先，实现了整流器件的更新换代，从 50 年代的使用已久的直流发电机—电动机组(简称 G-M 系统)及水银整流装置，到 60 年代的晶闸管—电动机调速系统(简称 V-M 系统)，使得电力电子变流技术产生了根本的变革。再到脉宽调制(Pulse Width Modulation)变换器的产生，不仅在经济性和可靠性上有所提高，而且在技术性能上也显示了很大的优越性，使电气传动完成了一次大的飞跃。另外，集成运算放大器和众多的电子模块的出现，不断促进了控制系统结构的变化。80 年代随着计算机技术和通信技术的进展，8-32 位单片机相继出现并应用于控制系统，控制电路已实现高集成化，小型化，高可靠性及低成本。以上技术的应用，使系统的性能指标大幅度提高，应用范围不断扩大。由于系统的调速精度高，调速范围广，所以，在对调速性能要求较高的场合，一般都采纳直流电气传动。早期，直流传动的控制系统采纳模拟分立器件构成，由于模拟器件有其固有的缺点，如存在温漂、零漂电压，构成系统的器件较多，使得模拟直流传动系统的控制精度及可靠性较低。随着单片机广泛应用于直流传动系统，实现了调速系统的数字化控制。数字化调速系统与模拟系统相比具有以下优点: 首先，提高了调速性能。测速的数字化能够在很宽的范围内高精度测速，扩大了调速范围，提高了速度控制的精度。另一方面，模拟电路难以实现的控制方法，如自适应控制、复合控制等都能容易的实现。其次，提高了运行的可靠性。硬件高度集成化使得零部件数量和触点大大减少，大部分功能都是由软件完成的，所以数字化直流调速系统的故障率比模拟系统小。而且数字电路的抗干扰性能强，不易受温度等外界条件变化的影响，运行的可靠性高。最后，易于维修。由于单片机可以与计算机相连，可以对系统的运行状态进行检测、诊断、显示和记录，并对发生的故障进行分析和记录，所以维修很方便，维修周期变短。1.2 数字式直流调速系统的讨论现状1.2.1 调速系统国内外讨论现状随着各种处理器的出现和进展，国外对直流电机数字控制调速系统的讨论也在不断的进展和完善，尤其在 80 年代在这方面的讨论达到空前的繁荣。大型直流电机的调速系统一般采纳晶闸管触发脉冲来实现，讨论人员对控制算法作了大量的讨论:有的提出内模控制的算法、有的提出了 I-P 控制器取代 PI 调节器的方法、有的提出了自适应 PID 算法和模糊 P...
