文 献 综 述

1.课题的研究背景和应用价值

二十一世纪，科技日新月异，科技的进步带动了控制技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入高速发展的信息时代，控制技术成为当今科技的主流之一，广泛深入到研究和应用工程各个领域。

控制理论的发展经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。其控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接口、执行机构、加到被控制系统上；控制系统的被控变量，经过传感器、变送器，通过输入接口送到控制器。不同的控制系统，传感器、变送器、执行机构是不一样的。比如压力控制系统就要采用压力传感器，电加热控制系统的传感器是温度传感器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器已经很多，产品也在工程实践中得到广泛应用[1]。

受益于数十年来全球经济高速成长所获得的PID控制成，在中国市场，一大批机器设备制造商正处于蓬勃发展阶段，除满足本土市场庞大的机器设备需求外，走向国际市场，参与国际竞争也成为现实需求。

在应用方面，这种控制技术已经渗透到了医疗、汽车制造、铁道运输、航天航空、钢铁生产、物流配送、饮料生产等多个方面。但是由于中国科技落后，为此，我们需要更进一步的学习、掌握与应用先进的控制技术与解决方案，以提升设备性能、档次与市场竞争力。在国外，尤其在运动控制及过程控制方面PID控制技术的应用更是越来越广泛和深入。随着科技的进步，人们对生活舒适性的要求越来越高，PID控制技术作为一项具有发展前景和影响力的新技术，正越来越受到国内外各行业的高度重视。

2.国内外研究现状

直流电机调速最新发展

直流电机问世已经一百四十多年的历史了。在设计和制造技术的进步，新材料、新技术的应用，整流电源的普及，促进了一般工业直流电机的用途不断扩大，品种繁多。从小至数瓦，大到万余千瓦，正广泛地用于冶金、矿山、煤炭、起重运输、船舶、机床制造、纺织印染等各个部门中，特别是近几年电子计算技术已广泛应用在直流电机制造中。

日本东洋公司采用电子计算机，对直流电机的电磁、结构、制图、工艺编码以及加工程序等进行自动化设计。每一规格电机全部设计，仅需要二小时。从80年代中后期起,世界各大电气公司都在竞相开发数字式调速传动装置,当直流调速已发展到一个很高的技术水平:功率元件采用可控硅;控制板采用表面安装技术;控制方式采用电源换相、相位控制。特别是采用了微机及其他先进技术, 使数字式直流调速装置具有很高的精度、优良的控制性能和强大的抗干扰能力, 在国内外得到广泛的应用。数字化直流调速装置作为最新控制水平的传动方式更显示了强大优势。 数字化直流调速系统不断推出,为工程应用提供了优越的条件。采用微机控制后,整个调速系统实现全数字化,结构简单,可靠性高,操作维护方便,电机稳态运行时转速精度可达到较高水平。直流电机具有优良的调速特性,调速平滑,调速范围广,过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动,制动和反转,能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求。由于微机具有较佳的性能价格比,所以微机在工业过程及设备控制中得到日益广泛的应用。