基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统仿真
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真资料
MATLAB课程设计基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真班级：自动化12-2姓名：学号：目录一、目录-----------------------------------------------------------1二、前言-----------------------------------------------------------2三、设计目的及要求--------------------------------------------3四、设计题目及参数--------------------------------------------3五、设计内容过程-----------------------------------------------31.计算电流和转速反馈系数-----------------------------------------32.电流环的动态校正过程--------------------------------------------33.转速环的动态校正过程--------------------------------------------94.建立转速电流双闭环直流调速系统的Simulink仿真模型，对上述分析设计结果进行仿真-------------------------------------14六、设计总结---------------------------------------------------18七、参考文献---------------------------------------------------19二、前言：控制系统理论与技术是现代科学技术的主要内容，以经广泛应用于航空与航天工业、电力工业、核能工业、石油工业、化学工业及冶金工业等众多学科和工程技术领域，并且具有经济、安全、快捷、优化设计和预测的特殊功能等优点，在非工程系统（如社会、管理、经济等系统）中，由于其规模及复杂程度巨大，直接实验几乎不可能，这是通过仿真技术的应用可以获得对系统的某种超前认识，因此仿真技术已经成为对控制系统进行分析、设计和综合研究中很有效的手段。
基于Matlab无刷直流电机双闭环调速系统仿真研究_张克涵
绕组的相电流幅值。 BLDCM 的运动方程可表示为 J· dω = Te － Tl － kb ω dt （ 3）
式中，J 为电机转子的转动惯量，ω 为电机转子的机 械角速度，T e 为电机电磁转矩， T l 为电机转子负载 转矩，k b 为转子对轴承的阻尼系数。
2
基于 Matlab / Simulink 的 BLDCM 调 速系统模型的建立
［23 ］
0
引
言
永磁无 刷 直 流 电 机 （ Brushless DC Motor， BLDCM） 以其体积小、 效率高、 转动惯量小、 控制方法 相对简单、控制效果较好等优点， 同时还保留了普 通直流电动机优良的机械特性， 广泛应用于伺服控 制、航空航天、 机器人等领域
［1 ］
，
也为实际电机调速系统的设计提供了新的思路 。
真模型的新方法。在 Matlab / Simulink 环境下，把功能模块和 S 函数相结合， 实现了 BLDCM 本体模块、 速度控制模 块、电流滞环控制模块等 ，再进行功能模块的有机整合 ， 搭建了 BLDCM 调速系统的仿真模型。 仿真和试验结果证 明了该方法的有效性 ，同时也适用于验证其他控制算法的合理性 ，为实际电机调速系统设计提供了新的思路 。 关键词： 无刷直流电机； 电流滞环； 双闭环 中图分类号： TM36 + 1 文献标志码： A 文章编号： 1001-6848 （ 2015 ） 02-0044-05
2期
张克涵等： 基于 Matlab 无刷直流电机双闭环调速系统仿真研究
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（ 4 ） 不 考 虑 电 枢 反 应， 气 隙 磁 场 分 布 近 似 为 120° 平顶矩形波，三相绕组完全对称。 则根据 BLDCM 特性，可建立其电压、转矩与运 动方程： 1. 1 BLDCM 的电压方程 假设 电 机 各 相 绕 组 及 空 间 结 构 完 全 对 称， 则 BLDCM 的定子三相绕组的电压平衡方程为 ： U an Ｒ U = 0 bn U cn 0 0 Ｒ 0 0 ia L － M 0 ib + 0 Ｒ ic 0 0 L －M 0 0 · L － M （ 1） 0
基于Matlab的双闭环直流调速系统仿真
基于Matlab 的双闭环直流调速系统仿真一、双闭环直流调速系统的组成及要求为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置了两个调节器，分别调节转速和电流，二者之间实行串级连接，即把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置。
从闭环结构上看，电流调节环在里面，叫做内环；转速环在外面，叫做外环。
这样就形成了转速、电流双闭环调速系统。
该双闭环调速系统的两个调节器ASR 和ACR 一般都采用PI 调节器。
因为PI 调节器作为校正装置既可以保证系统的稳态精度，使系统在稳态运行时得到无静差调速，又能提高系统的稳定性；作为控制器时又能兼顾快速响应和消除静差两方面的要求。
一般的调速系统要求以稳和准为主，采用PI 调节器便能保证系统获得良好的静态和动态性能。
图1直流双闭环调速系统动态结构图图中 、—转速给定电压和转速反馈电压、—电流给定电压和电流反馈电压ASR —转速调节器ACR —电流调节器TG —测速发电机TA —电流互感器UPE —电力电子变换器本文研究的对象为电流转速双闭环直流调速系统，其系统动态结构框图如图1 所示，系统参数如下：电动机：V U N 220=；A I N 136=；rpm n N 1460=；rpm v C e /132.0=； 允许过载倍数： 5.1=λ；三相桥式整流装置放大倍数：40=s K ；电枢回路总电阻： Ω=∑5.0R ；时间常数： s T l 03.0=，ss T m 18.0=；电流反馈系数：A V /05.0=β；转速反馈系数：rpm V /07.0=α。
二、系统仿真根据理论设计结果，构建直流双闭环调速系统的仿真模型，如图2 所示。
图2 直流双闭环调速系统的仿真模型仿真结果：在启动过程中，转速调节器ASR将经历不饱和、饱和、退饱和三个阶段，因此整个启动过程分为三个阶段。
▪第一阶段是电流上升阶段,由于转速变化慢，转速调节器很快饱和――饱和时转速环相当于开环，ASR输出限幅值。
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真直流电机双闭环调速系统是一种常见的控制系统，常用于工业生产中对电机速度的精确控制。
本文将基于MATLAB软件进行直流电机双闭环调速系统的设计与仿真，包括系统设计、参数设置、控制策略选择、系统仿真以及性能分析等方面。
文章将以1200字以上的篇幅进行详细阐述。
一、系统设计直流电机双闭环调速系统由速度环和电流环构成。
速度环控制系统的输入为速度设定值和电机实际速度，输出为电机期望电压；电流环控制系统的输入为速度环输出的电压和电机实际电流，输出为电机实际电压。
通过控制电机的期望电压和实际电压，达到对电机速度的调控。
二、参数设置在进行系统仿真之前，需要确定系统中各个参数的值。
包括电机的额定转矩、额定电压、电感、电阻等参数，以及控制环节的比例增益、积分增益、微分增益等参数。
这些参数的选择会影响系统的稳定性和动态性能，需要根据实际情况进行调整。
三、控制策略选择常见的控制策略包括PID控制、PI控制、PD控制等。
在直流电机双闭环调速系统中，可以选择PID控制策略。
PID控制器由比例环节、积分环节和微分环节组成，可以提高系统的稳定性和响应速度。
四、系统仿真在MATLAB中进行直流电机双闭环调速系统的仿真，可以使用Simulink模块进行搭建。
根据系统设计和参数设置，搭建速度环和电流环的控制器，连接电机实际速度和电机实际电流的反馈信号，输入速度设定值和电机期望电流，输出电机期望电压。
通过仿真可以得到系统的动态响应曲线，评估系统的性能。
五、性能分析在仿真结果中，可以分析系统的静态误差、超调量、调整时间等指标，评估系统的控制性能。
通过参数调整和控制策略更改等方式，可以优化系统的控制性能，使系统达到更好的调速效果。
总结：本文基于MATLAB软件对直流电机双闭环调速系统进行了设计与仿真。
通过系统设计、参数设置、控制策略选择、系统仿真以及性能分析等步骤，可以得到直流电机双闭环调速系统的动态响应曲线，并通过参数调整和控制策略更改等方式，优化系统的控制性能。
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真《机电控制系统分析与设计》课程大作业之一基于MATLAB 的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真1 计算电流和转速反馈系数β=U im∗dm=10V=1.25Ωα=U nm∗=10=0.02V∙min/r2 按工程设计法，详细写出电流环的动态校正过程和设计结果根据设计的一般原则“先内环后外环”，从内环开始，逐步向外扩展。
在这里，首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节，再设计转速调节器。
电流调节器设计分为以下几个步骤：a 电流环结构图的简化1）忽略反电动势的动态影响在按动态性能设计电流环时，可以暂不考虑反电动势变化的动态影响，即∆E ≈0。
这时，电流环如下图所示。
2） 等效成单位负反馈系统如果把给定滤波和反馈滤波两个环节都等效地移到环内，同时把给定信号改成U *i (s ) /β ，则电流环便等效成单位负反馈系统。
3） 小惯性环节近似处理由于T s 和 T 0i 一般都比T l 小得多，可以当作小惯性群而近似地看作是一个惯性环节，其时间常数为T ∑i = T s + T oi 简化的近似条件为ois ci 131T T ≤ω电流环结构图最终简化成图。
b 电流调节器结构的选择 1) 典型系统的选择：从稳态要求上看，希望电流无静差，以得到理想的堵转特性，采用 I 型系统就够了。
从动态要求上看，实际系统不允许电枢电流在突加控制作用时有太大的超调，以保证电流在动态过程中不超过允许值，而对电网电压波动的及时抗扰作用只是次要的因素，为此，电流环应以跟随性能为主，应选用典型I 型系统 2) 电流调节器选择电流环的控制对象是双惯性型的，要校正成典型 I 型系统，显然应采用PI型的电流调节器，其传递函数可以写成ss K s W i i i ACR )1()(ττ+=K i — 电流调节器的比例系数；τi — 电流调节器的超前时间常数3) 校正后电流环的结构和特性为了让调节器零点与控制对象的大时间常数极点对消，选择则电流环的动态结构图便成为图a 所示的典型形式，其中a) 动态结构图:b) 开环对数幅频特性c. 电流调节器的参数计算电流调节器的参数有：K i 和 τi ，其msT l8i==τRK K K i siI τβ=中 τi 已选定，剩下的只有比例系数 K i ， 可根据所需要的动态性能指标选取。
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真95824
《机电控制系统分析与设计》课程大作业一基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真：班级：学号：年月一． 设计要求与设计参数：设一转速、电流双闭环直流调速系统，采用双极式H 桥PWM 方式驱动，已知电动机参数为：额定功率200W ； 额定转速48V ； 额定电流4A ； 额定转速=500r/min ； 电枢回路总电阻8=R Ω； 允许电流过载倍数λ=2； 电势系数=e C 0.04Vmin/r ； 电磁时间常数=L T 0.008s ； 机电时间常数=m T 0.5；电流反馈滤波时间常数=oi T 0.2ms ； 转速反馈滤波时间常数=on T 1ms ；要求转速调节器和电流调节器的最大输入电压==**im nm U U 10V ；两调节器的输出限幅电压为10V ； PWM 功率变换器的开关频率=f 10kHz ； 放大倍数=s K 4.8。
试对该系统进行动态参数设计，设计指标： 稳态无静差； 电流超调量≤i σ5%；空载起动到额定转速时的转速超调量σ ≤ 25%； 过渡过程时间=s t 0.5 s 。
二. 设计过程1. 计算电流和转速反馈系数电流反馈系数：A A VI U im /V 25.14210nom *=⨯==λβ；转速反馈系数：rV r Vn U nm min/02.0min /50010max *⋅===α2. 电流环的动态校正过程和设计结果(1) 确定时间常数由已知条件知滤波时间常数=oi T 0.2ms=0.0002s ，按电流环小时间常数环节的近似处理方法，取(2) 选择电流调节器结构电流环可按典型I 型系统进行设计。
电流调节器选用PI 调节器，其传递函数为(3) 选择调节器参数超前时间常数==0.008s 。
电流环超调量≤i σ5%考虑，电流环开环增益：取，因此于是，电流调节器的比例系数为(4) 检验近似条件电流环的截止频率 1) 近似条件一：现在，，满足近似条件。
基于MATLAB 的直流电动机双闭环调速系统的仿真研究
基于MATLAB 的直流电动机双闭环调速系统的仿真研究摘要:本文介绍了利用MATLAB 软件中的Simulink 组件对直流电动机双闭环调速系统进行仿真,获得了反映系统性能的曲线,并对仿真结果进行了比较分析。
结果表明, 应用MATLAB 进行系统仿真具有方便、高效及可靠性高等优点。
关键词:MATLAB; 直流电动机; 双闭环调速系统; 仿真Simulation Study of a DC Speed Regulation SystemAbstract:This paper presents the simulation study of a DC speed regulation system by using the Simulink modules. The resultindicates that, the system simulation by using MATLAB is convenient and highly effective.Keywords:MATLAB ; DCmotor ; two-loop speed regulation system; simulation一、引言有些调速系统,如龙门刨床、轧钢机等经常处于正反转状态,为了提高生产效率和加工质量,要求尽量缩短过渡过程的时间。
速度和电流双闭环直流调速系统（简称双闭环调速系统）是由电流和转速两个调节器进行综合调节的,可获得良好的静、动态性能。
由于这样的系统其转速和电流响应曲线很难精确绘制,不便于对系统特性的分析和理解。
本文通过一个直流电动机双闭环调速系统实例,就如何利用MATLAB 软件的仿真功能对系统进行分析做一些探讨,对系统的设计和改进具有一定的参考意义。
转速、电流双闭环调速系统属于多环控制系统。
目前都采用由内向外，一环包围一环的系统结构。
每一闭环都设有本环的调节器，构成一个完整的闭环系统。
设计多环系统的一般方法是，由内环向外环一环一环地进行设计。
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统仿真
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统仿真基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统仿真姓名：张xx学号：*********x华北电力大学2014年4月基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统摘要直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。
该系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器，构成了电流环和转速环，前者通过电流元件的反馈作用稳定电流，后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定，最终消除转速偏差，从而使系统达到调节电流和转速的目的。
该系统起动时，转速外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节起动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值；稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变化，电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。
并通过Simulink进行系统的数学建模和系统仿真，分析双闭环直流调速系统的特性。
关键词：直流电机，双闭环，PWM，转速调节器，电流调节器，SimulinkStudy of the Speed-adjusting Technology for DC Motor based onMatlabAbstractThe design uses thyristors, diodes and other devices designs a speed, current double-loop SCR DC converter system. The system sets up the current detecting aspect, the currentregulator ACR and the speed detecting link, speed regulator ASR, composes the current central and the speed central, the former through the feedback of the current components to level off the current, the latter through the feedback of speed detecting device to maintain the speed stably and finally eliminates the deviation of speed bias.，thus allowing the system to the purpose of regulating the current and speed. when the system starts, the speed outer ring saturats non-functional, the current inner ring plays a major role to regulate the starting current to maintain the maximum so that the speed linear change, to reach a given value; when it operates steadily, the speed negative feedback from the outer ring plays a major role ,to let the speed changes with the given speed voltage , at the same time the current inner ring regulates the armature current of motor adjustment to balance the load current.Simulink for system through mathematical modeling and system simulation. Finally display control system model and the results of anti-truth.Keywords: DC motor, Double-loop, PWM, the speed regulator, the current regulator，Simulink目录前言 (5)第一章绪论 (7)1．1直流调速系统的概述 (7)1.1.1直流电动机的调速方法 (7)1.2 PWM的相关介绍 (8)第二章总体方案设计 (9)2.1 方案比较 (9)2.2 方案论证 (10)2.3 方案选择 (10)2.4设计参数 (11)第三章单元模块的仿真电路设计 (11)3.1转速给定电路设计 (11)3.2转速检测电路设计 (11)3.3电流检测电路设计 (12)3.4 整流及晶闸管保护电路设计 (13)第四章双闭环直流调速系统的仿真设计 (13)4.1转速、电流双闭环直流调速系统的组成及其静特性 (14)4.1.1双闭环调速系统的组成 (14)4.1.2稳态结构框图和静特性 (16)4.1.3 稳态参数计算 (18)4.2转速、电流双闭环直流调速系统的动态模型184.2.1 动态抗扰性能分析 (20)4.3 调节器的设计 (21)4.3.1 电流调节器的设计 (22)4.3.2 转速调节器的设计 (24)4.3.3调速系统的开环传递函数 (26)第五章系统调试 (27)5.1系统MATLAB仿真 (27)5.2 系统的建模与参数设置 (27)5.3 系统仿真结果的输出及结果分析 (28)前言自70年代以来，国外在电气传动领域内，大量地采用了“晶闸管直流电动机调速”技术（简称KZ—D调速系统），尽管当今功率半导体变流技术已有了突飞猛进的发展，但在工业生产中KZ—D系统的应用还是占有相当的比重。
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基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统仿真姓名：张xx学号：113220110x华北电力大学2014年4月基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统摘要直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。
该系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器，构成了电流环和转速环，前者通过电流元件的反馈作用稳定电流，后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定，最终消除转速偏差，从而使系统达到调节电流和转速的目的。
该系统起动时，转速外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节起动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值；稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变化，电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。
并通过Simulink进行系统的数学建模和系统仿真，分析双闭环直流调速系统的特性。
关键词：直流电机，双闭环，PWM，转速调节器，电流调节器，SimulinkStudy of the Speed-adjusting Technology for DC Motor based onMatlabAbstractThe design uses thyristors, diodes and other devices designs a speed, current double-loop SCR DC converter system. The system sets up the current detecting aspect, th e current regulator ACR and the speed detecting link, speed regulator ASR, composes the current central and the speed central, the former through the feedback of the current components to level off the current, the latter through the feedback of speed dete cting device to maintain the speed stably and finally eliminates the deviation of speed bias.，thus allowing the system to the purpose of regulating the current and speed. when the system starts, the speed outer ring saturats non-functional, the current inner ring plays a major role to regulate the starting current to maintain the maximum so that the speed linear change, to reach a given value; when it operates steadily, the speed negative feedback from the outer ring plays a major role ,to let the speed changes with the given speed voltage , at the same time the current inner ring regulates the armature current of motor adjustment to balance the load current. Simulink for system through mathematical modeling and system simulation. Finally display control system model and the results of anti-truth.Keywords: DC motor, Double-loop, PWM, the speed regulator, the current regulator，Simulink目录前言 (3)第一章绪论 (5)1．1直流调速系统的概述 (5)1.1.1直流电动机的调速方法 (5)1.2 PWM的相关介绍 (6)第二章总体方案设计 (7)2.1 方案比较 (7)2.2 方案论证 (7)2.3 方案选择 (8)2.4设计参数 (8)第三章单元模块的仿真电路设计 (9)3.1转速给定电路设计 (9)3.2转速检测电路设计 (9)3.3电流检测电路设计 (10)3.4 整流及晶闸管保护电路设计 (11)第四章双闭环直流调速系统的仿真设计 (11)4.1转速、电流双闭环直流调速系统的组成及其静特性 (12)4.1.1双闭环调速系统的组成 (12)4.1.2稳态结构框图和静特性 (14)4.1.3 稳态参数计算 (16)4.2转速、电流双闭环直流调速系统的动态模型 (16)4.2.1 动态抗扰性能分析 (18)4.3 调节器的设计 (19)4.3.1 电流调节器的设计 (20)4.3.2 转速调节器的设计 (22)4.3.3调速系统的开环传递函数 (24)第五章系统调试 (24)5.1系统MATLAB仿真 (24)5.2 系统的建模与参数设置 (24)5.3 系统仿真结果的输出及结果分析 (25)前言自70年代以来，国外在电气传动领域内，大量地采用了“晶闸管直流电动机调速”技术（简称KZ—D调速系统），尽管当今功率半导体变流技术已有了突飞猛进的发展，但在工业生产中KZ—D系统的应用还是占有相当的比重。
在工程设计与理论学习过程中，会接触到大量关于调速控制系统的分析、综合与设计问题。
传统的研究方法主要有解析法，实验法与仿真实验，其中前两种方法在具有各自优点的同时也存在着不同的局限性。
双闭环（电流环、转速环）调速系统是一种当前应用广泛，经济，适用的电力传动系统。
它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点。
我们知道反馈闭环控制系统具有良好的抗扰性能，它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动作用都能有效的加以抑制。
采用转速负反馈和PI调节器的单闭环的调速系统可以再保证系统稳定的条件下实现转速无静差。
但如果对系统的动态性能要求较高，例如要求起制动、突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满足要求。
这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流或转矩。
在单闭环系统中，只有电流截止至负反馈环节是专门用来控制电流的。
但它只是在超过临界电流值以后，强烈的负反馈作用限制电流的冲击，并不能很理想的控制电流的动态波形。
在实际工作中，我们希望在电机最大电流限制的条件下，充分利用电机的允许过载能力，最好是在过度过程中始终保持电流（转矩）为允许最大值，使电力拖动系统尽可能用最大的加速度启动，到达稳定转速后，又让电流立即降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行。
这时，启动电流成方波形，而转速是线性增长的。
这是在最大电流转矩的条件下调速系统所能得到的最快的启动过程。
直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速，在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。
近年来，交流调速系统发展很快，然而直流拖动系统无论在理论上和实践上都比较成熟，并且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以直流调速系统在生产生活中有着举足轻重的作用。
全数字直流调速装置与早先的模拟直流调速装置相比较，全数字直流调速装置具有不可比拟的优越性，最显著的特点是：工作可靠、速度控制精度高，并且不受环境温度等条件的影响、系统还具有参数自整定、故障报警、故障记忆等功能，这样就给用户的使用、维护提供了极大的方便。
而且随着技术发展及大批量生产，全数字直流调速装置的价格已经大幅度下降，与模拟直流调速装置相比较已相差无几，所以在短短的几年内全数字直流调速装置几乎取代了模拟直流调速装置。
在电机的发展史上，直流电动机有着光辉的历史和经历，皮克西、西门子、格拉姆、爱迪生、戈登等世界上著名的科学家都为直流电机的发展和生存作出了极其巨大的贡献，这些直流电机的鼻祖中尤其以发明擅长的发明大王爱迪生却只对直流电机感兴趣，现而今直流电机仍然成为人类生存和发展极其重要的一部分，因而有必要说明对直流电机的研究很有必要。
目前，在直流调速方面IGBT一电动机调速系统已发展得很成熟，但脉冲宽度调制(PWM)直流调速系统与之相比有着许多无可比拟的优点，因而具有相当广阔的发展前景。
第一章绪论1．1直流调速系统的概述三十多年来，直流电机调速控制经历了重大的变革。
首先实现了整流器的更新换代，以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的跃进。
同时，控制电路已经实现高集成化、小型化、高可靠性及低成本。
以上技术的应用，使直流调速系统的性能指标大幅提高，应用范围不断扩大。
直流调速技术不断发展，走向成熟化、完善化、系列化、标准化，在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代。
直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要求。
从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发生变化。
直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速，在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。
近年来，交流调速系统发展很快，然而直流拖动系统无论在理论上和实践上都比较成熟，并且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以直流调速系统在生产生活中有着举足轻重的作用。
1.1.1直流电动机的调速方法（1）调节电枢供电电压U。
改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压，从电动机额定转速向下变速，属恒转矩调速方法。
对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，这种方法最好。
I a变化遇到的时间常数较小，能快速响应，但是需要大容量可调直流电源。
（2）改变电动机主磁通 。
改变磁通可以实现无级平滑调速，但只能减弱磁通进行调速（简称弱磁调速），从电机额定转速向上调速，属恒功率调速方法。