设置双闭环控制的一个重要目的就是要获得接近理想起动过程，因此在分析双闭环调速系统的动态性能时，首先分析它的起动过程。
双闭环直流调速系统突加给定电压u* n由静止状态起动时，其系统状态：
u n*=0，u i=0，u ct=0，
n =0 ，u i*=0，u d0=0。
当输入一阶跃信号时，系统进入起动过程。
1. 起动过程波形分析
分析起动过程：
按照asr由不饱和→饱和
饱和→退饱和
这一过程是由电流调节→转速调节。
三个阶段（如图所示）：
①未饱和→饱和 i（t=0~t1）
②饱和 ⅱ（t=t1~t2）
③退出饱和 ⅲ（t=t1~t2）
双闭环调速系统起动时的转速和电流波形
（1）第i阶段 asr由未饱和→饱和（0 ~ t1）
—电流上升阶段
突加u n* → δu n=u n*-u n≈u n*很大→asr
迅速饱和→u i*＝ u im* →uct↑→ud0↑→i d↑迅速上升。
当 i d ≥ i dl 后→n开始↑(缓慢。这由于机电惯性作用，转速不会很快增长)→ 当t=t1，
i d↑≈i dm，此时asr的输入偏差电压δu n的值仍较大， 保持u i＝ u im* 。如下图所示。
本阶段：asr由不饱和迅速饱和（u n增长慢）。
acr不饱和（u i增长快）。
（2）第ⅱ阶段 asr饱和（t1~ t2）—恒流升速阶段
①转速环开环 ②电流环起主导作用
这时，i d=i dm，可能继续↑(取决acr的结构和参数) →u i> u im* →δu i=反号→u ct↓→u do↓→
i d↓≈i dm（i d略低于i dm）且维持→n↑(直线)。
u do ↑= id r+c e n↑+l did/dt
↓
uct ↑
n↑→u do↑→u ct↑
δu i=u im*-u i=常数，以维持u ct↑
acr调节作用、asr饱和，uct和udo 线性增长，id略小于idm。
（3）第 ⅲ 阶段 asr退饱和（ t2 ~t4）
当t=t2，δu n＝0
(n＝ n*)→asr仍饱和→u i≈ u im*
→i d≈i dm>i dl
→n↑> n* （超调）
→δu n=反号
→ u i*↓<u im*（asr退饱和）→ u ct↓
→ i d ↓>i dl，n↑。
第 ⅲ 阶段 （续）
当 t=t3，i d = i dl
→t e= t l
→ dn/dt = 0，转速n才到达峰值。
此后，电动机开始在负载的阻力下（t3~t4）
→i d < i dl → n ↓
第 ⅲ 阶段 （续）
当 t=t4，n ↓ →n* 进入稳态（如果调节器参数整定得不够好，转速n可能会经过几次振荡，但转速环会进行调节）。
u n = α n* =u n*
u i*= u i = β i dl
2. 双闭环调速系统的起动过程的特点
（1） 饱和非线性控制（或称变结构控制）
根据asr的饱和与不饱和，整个系统处于完全不同的两种状态：
当asr饱和时，转速环开环，系统表现为恒值电流调节的单闭环系统，asr输出的限幅值，使起动过程中电流不超过允许的最大电流，且恒定；
当asr不饱和时，转速环闭环，整个系统是一个无静差调速系统，而电流内环表现为电流随动系统。
（2）转速超调
由于采用 pi 调节器作为asr（转速调节器）实现了饱和非线性控制，起动过程结束进入转速调节阶段后，必须使转速超调， asr 的输入偏差电压 △u n 为负值，才能使asr退出饱和，从而真正发挥线性调节作用。
这样，采用 pi 调节器的双闭环调速系统的转速响应必然有超调。
（3）准时间最优控制
起动过程中能以所允许最大电流起动，主要表现在第ii阶段的恒流升速，它的特征是电流保持恒定。一般选择为电动机允许的最大电流，以便充分发挥电动机的过载能力，使起动过程尽可能最快。
起动过程的第ii阶段属于有限制条件的最短时间控制。因此，整个起动过程可看作为是一个准时间最优控制（与时间最优控制有区别，如第ⅲ阶段）。