自從1831年法拉第發(fā)現電磁感應現象以來(lái)、電機就與人類(lèi)文明的進(jìn)步緊密結合在一起.這里的“電機”不僅是通常所指的電動(dòng)機和發(fā)電機，還包括能改變電能電壓的變壓器及改變電能頻率、電流、相位的變換器等裝黃，也就是現在稱(chēng)為“電源變換”的設備。一項技術(shù)在不同的時(shí)代有著(zhù)不同的內涵。19世紀中葉先后誕生的直流電機和交流電機.最初只是為人們提供種穩定的動(dòng)力，而調速及力矩的控制則用皮帶輪和齒輪來(lái)完成，所以那時(shí)的電機控制只是解決它的起動(dòng)與停止，大部分的控制用簡(jiǎn)單的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)電器即能解決。隨著(zhù)世界工業(yè)革命的進(jìn)程.大工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)量和質(zhì)量都發(fā)生了根本性的變化，小作坊式的生產(chǎn)形式已不能滿(mǎn)足實(shí)際需要.因此對電機的控制提出了新的要求.例如，煉鋼廠(chǎng)的反轉軋機，電動(dòng)機在工作中不但要求快速地起動(dòng)和制動(dòng).而且要求能頻繁地改變運行方向，這時(shí)電機運行中的起動(dòng)轉矩和制動(dòng)轉矩以及動(dòng)態(tài)響應成為控制的主要焦點(diǎn).又例如，載人電梯.為了人的舒適性，它的起動(dòng)加速和停止減速應遵循一定的運行規律.所以拖動(dòng)電機的運行過(guò)程中必須按照某種曲線(xiàn)迅速調整速度.這時(shí).如果簡(jiǎn)單地控制電機的起動(dòng)與停止，則是無(wú)法滿(mǎn)足要求的.再臂如，在造紙、印染、塑料、冶金等行業(yè)常用卷繞設備的電氣傳動(dòng)，一般都采用張力控制技術(shù)來(lái)實(shí)現生產(chǎn)工藝中的平衡卷繞.
為了保證加工質(zhì)量，必須維持材料在傳送中有一定的均衡張力;但工藝過(guò)程中.放料滾筒的外徑不斷縮小，而收料卷筒的外徑卻在不斷增大，因此分別帶動(dòng)放料滾筒和收料卷筒的2個(gè)電動(dòng)機必須按一定的規律調節速度，1個(gè)需要隨料筒直徑的減小適時(shí)地加快，另1個(gè)需要隨料筒直徑的增大適時(shí)地減慢.否則難以保證材料在傳送過(guò)程中的均衡張力.影響產(chǎn)品加工質(zhì)量.甚至出現材料斷裂。由此可見(jiàn)，生產(chǎn)實(shí)踐中對電機控制的要求有時(shí)非常復雜。
正是由于工業(yè)生產(chǎn)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，電機控制從最初簡(jiǎn)單的起動(dòng)控制發(fā)展到現在包括功率電子器件、模擬與數字電子技術(shù)、高頻電源變換技術(shù)、微型計算機、自動(dòng)控制理論、現代調速等多門(mén)學(xué)科的電力電子技術(shù)與運動(dòng)控制學(xué)科的綜合控制，在自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)、網(wǎng)絡(luò )制造、信息產(chǎn)業(yè)、運輸、包裝、儲存、銷(xiāo)售、測試、航空、航天、國防等領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)重要的作用。
20世紀70年代以前，直流電機因具有優(yōu)越的調速性能，而在需要調速傳動(dòng)的場(chǎng)合都被采用;但傳統直流電機采用電刷機械方法換向，存在機械摩擦，需要經(jīng)常維護，并且運行中產(chǎn)生火花、噪聲和無(wú)線(xiàn)電干擾.使它的應用受到極大的限制，因此，當時(shí)的電氣傳動(dòng)中，大部分采用的是交流感應電動(dòng)機.雖然那時(shí)交流調速也有多種方案，但面于當時(shí)的技術(shù)水平，始終無(wú)法達到直流調速的性能。到了20世紀70年代初，席卷全球的石油危機迫使人們不得不投人大量人力和物力，對在電氣傳動(dòng)中占主導地位的交流電機傳動(dòng)系統進(jìn)行高效節能的變頻調速研究。經(jīng)過(guò)多年努力，終于使交流調速系統的性能可以達到與直流調速系統相媲美的程度。由于交流變頻調速用于風(fēng)機、水泵的傳動(dòng)能收到節電20%的效果.而風(fēng)機、水泵的裝機容量?jì)汉跽脊I(yè)電氣傳動(dòng)總容量的一半.因此從20世紀80年代起，交流變頻調速在世界范圍內得到迅速的推廣和應用。與此同時(shí).在電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下.傳統的有刷直流電機也在技術(shù)上有了大的突破.以功率電子開(kāi)關(guān)器件實(shí)現換向的無(wú)刷直流電機獲得成功.并在儀器儀表、醫療器械、家用電器和信息產(chǎn)品中得到推廣應用.
電機控制從最初簡(jiǎn)單的電力拖動(dòng)，發(fā)展到后來(lái)能夠調速的電氣傳動(dòng)，又從后來(lái)的電氣傳動(dòng)發(fā)展到現在的運動(dòng)控制，控制對象不但包括傳統的直流電機、交流感應電機和交流同步電機.還包括直線(xiàn)電機、步進(jìn)電機、開(kāi)關(guān)磁阻電機、雙凸極電機、超聲電機和其他的新型電機;控制內容不但包括常規的起動(dòng)、調速，還包括電磁轉矩、位置控制及動(dòng)態(tài)響應性能等。運動(dòng)控制將電網(wǎng)、整流器、逆變器、電動(dòng)機、生產(chǎn)機械和控制系統作為1個(gè)整體綜合考慮.與以前那種電源是電源，變頻器是變頻器，電機是電機，每1項都作為1個(gè)獨立的裝置來(lái)考慮相比，這樣更能發(fā)揮整體優(yōu)勢，獲得最佳的控制效果.要在系統控制中實(shí)現這種整體優(yōu)勢，沒(méi)有計算機技術(shù)的介人顯然是難以實(shí)現的.正是由于以微處理器為核心的全數字控制技術(shù)的不斷發(fā)展。尤其是DSP嵌人式片上系統SOC的出現.使得系統實(shí)時(shí)性地完成電機控制和電源變換中的運算速度越來(lái)越快，處理各種復雜運算不再困難，系統的整體控制性能越來(lái)越好，為進(jìn)一步提高電機控制和電源變換技術(shù)的性能指標提供了一個(gè)堅實(shí)的技術(shù)平臺.
最早的不停電電源(UPS)，完全用機械方法實(shí)現，利用慣性飛輪存儲的動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機，為負載提供電網(wǎng)中斷時(shí)的供電.設備笨重，噪聲大，效率低.切換時(shí)間長(cháng).隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展，辭止變流器逐漸取代了那種笨重的機械式的電源變換裝置。靜止變流器從開(kāi)始的晶閘管(SCI。和模擬電路控制，到后來(lái)的晶體管(GTR)和數字電路控制，一直發(fā)展到現在的場(chǎng)控功率開(kāi)關(guān)(1GI3T)和以嵌人式微處理器為核心的全數字化控制，所經(jīng)歷的發(fā)展歷程與電機控制幾乎同步.這類(lèi)的電源變換裝置.現在除了UPS外.還有飛機上的變速恒頻電源、太陽(yáng)能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)功率變換器、高頻逆變焊機、電力有源濾波器和高壓直流輸電中的各類(lèi)變換器等。
數字化控制是當今電機控制和電源變換技術(shù)發(fā)展的主流，是電力電子技術(shù)與運動(dòng)控制學(xué)科中的一項重要技術(shù)，而DSP現已成為這項技術(shù)的核心。
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