《電氣工程、自動化專業規劃教材·普通高等教育“十二五”規劃教材：運動控制系統》以運動控制系統的組成要素為主線，全面系統地介紹了運動控制系統的基本原理、組成和設計方法。其主要內容包括緒論、運動控制器技術、執行器技術、直流電機控制技術、交流電機控制技術、伺服電機控制技術、檢測技術及運動控制系統應用實例。同時，《電氣工程、自動化專業規劃教材·普通高等教育“十二五”規劃教材：運動控制系統》還配有電子課件和書中插圖，讀者可通過華信教育資源網免費注冊申請。
《電氣工程、自動化專業規劃教材·普通高等教育“十二五”規劃教材：運動控制系統》可作為高等學校自動化、電氣工程、機電一體化和機械設計類專業的本科生教材，也可供非電氣類專業研究生，科研院所、工礦企業從事電氣傳動的科技工作者參考。
目前，運動控制系統已經廣泛地應用于機械制造、冶金、交通運輸、石油石化、航空航天、國防科技、生物工程、日用化工、醫療衛生、人居生活等方方面面。運動控制系統作為自動化的一個主要子系統，對提升整個國民經濟發展水平起著舉足輕重的作用，對加快社會進步和改善人類生活都十分必要。
隨著微電子技術與控制理論的發展，運動控制技術得到了快速發展，其趨勢為產品一體化。運動控制系統的發展離不開控制理論的發展，離不開控制器的發展，離不開執行器的發展，也離不開傳感器等與運動相關的檢測技術的發展。
本書以運動控制系統的組成要素為主線，根據要素的功能，全面系統地介紹了運動控制系統的基本原理、組成、分析和設計方法。考慮到運動控制技術屬于實用性很強的技術，自身發展與進化很快，因此本書對很多傳統技術的內容做了調整，把不太具有實用性的內容做了刪減，主要體現在各種電機調速控制的方法上。例如，對于直流電機調速，本書的重點是PWM調壓調速，其他方式不予討論；再如，對于交流電機調速，就圍繞交流電機模型與解耦講述，采用技術是PWM變頻調速技術的三種模式——標量控制、矢量控制和直接轉矩控制。本書專門增加一定的篇幅來介紹新興執行器技術、金屬形狀記憶合金、磁致伸縮和電磁流變等，使讀者可以更加全面地理解和掌握運動控制系統的核心部件。本書還有一個特點，就是從讀者使用的角度系統地介紹商用交流電機變頻器和商用伺服電機驅動控制器的選型原則、模式設定及接線使用。另外，還通過應用實例，從運動分析的角度講述各類運動控制系統都涉及的要素使用問題。
由于工科本科教學中需要壓縮基本理論學時，增加實踐教學環節，因此本書按照48學時編寫。其中，理論學時為40學時，實踐學時為8學時。實踐的主要內容是直流PWM調速控制器、交流商用變頻器、商用伺服電機驅動控制器等。
本書共8章，第1章是本書概述，其主要內容有5點：①運動控制研究的問題、第一類運動問題、第二類運動問題和運動軸的定義；②運動控制系統的組成；③運動控制系統有關術語；④運動控制系統的發展歷程、發展趨勢及發展運動控制技術的意義；⑤本書內容介紹與讀者適用范圍。
第2章主要圍繞運動控制系統控制器的硬件構成與軟件架構展開討論，詳細分析了運動控制器硬件組成中的各種可能選項；對控制器軟件功能模塊進行了剖析，并介紹了兩款軟件開發工具。
第3章的專題是執行器，重點為：①執行器基礎知識與機械設計需求；②氣動執行器；③液壓執行器；④電動執行器；⑤新興執行器技術。
第4章主要講述了直流電機調速原理和調速驅動控制器，其主要內容包括直流電機調速的發展歷程、調速調節器設計、單閉環直流電機調速系統、雙閉環直流電機調速系統、多閉環直流電機調速控制系統；由于計算機軟件技術的快速發展，現在幾乎所有的直流電機速度調節與控制都利用MCU實現，故4.2.4節對直流電機調速系統控制器的數字仿真做了介紹。
第5章主要內容包括交流電機數學模型、交流電機的四大方程、交流電機的控制理論基礎、交流變頻調速技術基礎。有關PWM可能涉及三種技術方案：PWM標量控制技術、PWM矢量控制技術和直接轉矩控制技術。作為交流變頻調速技術的代表——變頻器，介紹變頻器的基本種類、使用方法和使用模式。
第6章主要講述有關伺服電機的調速控制原理和數學模型的建立，以PMSM伺服電機為主要對象，對交流伺服調速控制從電路到軟件進行了全面介紹。同時，還對伺服電機驅動控制器做了詳細討論，希望讀者掌握伺服電機驅動控制器的選型與使用方法。
第7章講述了有關運動對象位置、速度、加速度與力矩檢測的方法，介紹了傳感器的基本檢測原理、基本結構和性能。
第8章給出了6個有關運動問題的應用實例，實例均從功能分析入手，研究生產流程對運動的需求和實現方法，然后搭建實現需要的運動系統，實現相應的運動控制功能。
本書第1～7章由班華高級工程師編寫，第8章由李長友教授編寫，應用實例主要取材于班華、李長友、沈玉杰等的相關科研項目和論文。在編寫過程中借鑒了很多同類教材和論文，詳見參考文獻，在此不一一列舉。在此，對在參考文獻中提及的相關文章作者表示由衷的感謝。電子工業出版社余義編輯對文字和內容給出了很多中肯的建議，并做了大量有益的修改，付出了辛勤的勞動，在此也表示深深的感謝。
由于本書作者學識和水平的局限性，錯誤和缺陷在所難免，歡迎各位讀者批評指正。
編者
2012年7月
第1章 緒論
1.1 運動控制研究的問題
1.1.1 第一類運動控制問題
1.1.2 第二類運動控制問題
1.2 運動控制系統
1.3 運動控制系統術語
1.4 運動控制系統的發展歷程與未來發展趨勢
1.5 本課程的主要內容和適用對象
第2章 運動控制器技術
2.1 運動控制系統簡介
2.1.1 運動控制系統的構成
2.1.2 運動控制系統的任務
2.2 運動控制器的基本原理
2.2.1 運動控制器的構成
2.2.2 軌跡生成器
2.1.5 插補器
2.1.6 控制回路
2.3 運動控制器的硬件
2.3.1 按照運動控制器核心器件的組成分類
2.3.2 按照數據的傳遞形式分類
2.4 運動控制器的軟件
2.4.1 運動控制器軟件體系
2.4.2 運動控制器的開發應用軟件簡介
2.5 運動控制器設計要素
2.6 運動控制器實例
習題與思考題
第3章 執行器技術
3.1 執行器技術基礎
3.2 電動執行部件
3.2.1 電動缸
3.2.2 電動執行閥
3.3 液壓執行部件
3.3.1 液壓缸
3.3.2 液壓馬達
3.4 氣動執行部件
3.4.1 氣缸
3.4.2 氣動馬達
3.4.3 控制回路
3.5 新型執行器
3.5.1 壓電執行器
3.5.2 形狀記憶合金執行器
3.5.3 電致聚合體執行器
3.5.4 磁致伸縮執行器
3.5.5 電、磁流變液體執行器
習題與思考題
第4章 直流電機控制技術
4.1 直流電機調速概述
4.1.1 直流電機調速的發展歷程
4.1.2 直流電機的調速方法
4.1.3 直流電機PWM基本電路
4.1.4 直流H型可逆PWM變換器-電機系統的能量回饋
4.1.5 直流PWM調速系統的數學模型及機械特性
4.1.6 調速系統性能指標
4.1.7 開環調速系統的機械特性及性能指標
4.2 閉環調速系統與調速控制器
4.2.1 閉環調速系統
4.2.2 調節器設計
4.2.3 工程方法——典型系統問題
4.2.4 直流電機調速系統控制器的數字仿真
習題與思考題
第5章 交流電機控制技術
5.1 交流電機調速系統基本理論
5.1.1 研究交流電機的解耦問題的必要性
5.1.2 交流電機模型
5.1.3 交流電機解耦分析
5.1.4 交流電機在兩相（， ）靜止坐標系下的數學模型
5.1.5 交流電機在兩相（d， q）旋轉坐標系下的數學模型
5.1.6 交流電機在兩相（M， T）旋轉坐標系下的數學模型
5.2 標量控制
5.2.1 電壓頻率協調控制的變頻調速系統
5.2.2 可控轉差頻率控制的變頻調速系統
5.3 矢量控制
5.3.1 矢量控制概述
5.3.2 磁通開環轉差型矢量控制系統
5.3.3 轉子磁通觀測模型
5.3.4 速度、磁通閉環控制的矢量控制系統
5.4 直接轉矩控制
5.5 變頻器
習題與思考題
第6章 伺服電機控制技術
6.1 伺服控制系統概述
6.2 伺服控制系統的數學模型
6.2.1 直流伺服控制系統的數學模型
6.2.2 交流伺服控制系統的數學模型
6.3 永磁同步電機交流伺服控制
6.4 伺服控制系統的設計
6.4.1 單環位置伺服控制系統設計
6.4.2 雙環伺服控制系統設計
6.4.3 三環伺服控制系統設計
6.4.4 PMSM伺服控制系統設計
6.5 標準商用伺服驅動器應用簡介
習題與思考題
第7章 檢測技術
7.1 直線位移檢測
7.1.1 光柵
7.1.2 感應同步器
7.1.3 磁柵式傳感器
7.2 角位移檢測
7.2.1 旋轉變壓器
7.2.2 光電編碼器
7.3 速度、加速度檢測
7.3.1 直流測速發電機
7.3.2 光電式速度傳感器
7.3.3 加速度傳感器
7.4 力、力矩檢測
7.4.1 測力傳感器
7.4.2 壓力傳感器
7.4.3 力矩傳感器
7.4.4 力與力矩復合傳感器
習題與思考題
第8章 運動控制系統應用實例
8.1 高速電子鋸
8.2 胡蘿卜汁的灌裝
8.3 點膠機
8.4 包裝生產線
8.5 纏繞生產線
8.6 恒壓供水系統
參考文獻
新書資訊