当今,自动化控制系统己经在各行各业得到了广泛的应用和发展,而直流调速控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用.该文主要研究直流调速系统,它主要由三部分组成,包括控制部分、功率部分、直流电动机.长期以来,直流电动机因其具有调节转速比较灵活,方法简单,易于大范围内平滑调速,控制性能好等特点,一直在传动领域占有统治地位.在工业领域中,直流调速系统虽然采用传统的PID控制已经取得基本满意的效果,但从另一方面也应看到,实际的传动系统并不如模型那样一成不变,电机本身的参数和拖动负载的参数(如转动惯量)在某些应用场合会随工况而变化,此时的传统算法便常常顾此失彼,不能使系统在各种情况下都保持设计时的性能指标.因此,该文在传统双闭环PID控制的基础上,采用了滑模变结构的控制方案.为此,该文主要研究了以下三个方面的内容.一、无刷直流电动机数字调速理论及其系统设计通过对无刷直流电动机运行原理的分析,得到了它的工作特性.然后以此为基础并结合课题的具体要求给出了相应的控制系统模型.按照模型的功能划分,对调速系统的主要功能模块给出了硬件电路设计.二、变结构控制理论的研究及其在直流调速系统中的应用在对变结构控制理论的基础原理进行阐述和后,详细地分析了如何将其在直流调速系统中应用,并针对该系统设计了控制算法.三、实验电路的软、硬件设计及调试运行根据系统要求,设计了实验电路进行制板调试,并且根据上述原理设计软件,实现变结构控制算法在实际中的应用.实验结果表明采用滑模变结构控制对系统参数的摄动、外界参数的变化、系统不确定模态和模型不确定具有完全鲁棒性的优点,且算法简单,快速性好,动态恢复特性快.对该调速系统的研究,也为以后同类系统的设计、开发提供了一定的参考.