本课题从工程实际出发,依托期望解决的问题,对以串励电机作为动力源的跑步机控制系统设计进行了研究与设计。旨在为串励电机在跑步机中的应用探讨一种有效的控制策略,并提高跑步机的整体应用性能。本文首先对电动跑步机的电机转速有重大影响的结构进行了研究分析。深入的分析了作为动力源的串励电机内部工作原理,并推导出其两端电压与转速间的函数关系;然后分析了电动跑步机的典型运动模型以及负载特性,从而更加精确的确定整个系统的数学模型,为后续的控制奠基坚实的理论基础。其次分析了PID控制器参数对控制性能的影响以及模糊控制的应用,并以此为基础探讨了PID参数模糊自整定的系统结构,研究PID参数的模糊自整定过程。在控制策略的设计中,应用模糊集合理论和方法,将PID参数自整定经验总结成模糊控制规则,形成查询表格。再次在硬件电路设计中,对电源电路、电机转速采样电路、电机驱动电路、过流检测电路等的实现做了深入的探讨。在设计过程中给出了主要元器件参数的选定原则,并从硬件设计的初始阶段就开始考虑并解决可能出现的电磁兼容问题。最后在系统硬件设计的基础上,对所采用的算法进行软件编程以实现相应功能,并附录串励电机转速霍尔反馈波形图。经验证,串励电机在PID算法作用下,能够良好的稳定运行。这也说明本电机控制系统具有非常好的使用价值。