基本信息
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运动控制技术是一门综合性、多学科交叉的技术，是“推动新的产业革命的关键技术”，其发展是“制造自动化前进的旋律”。运动控制系统和产品得到了越来越广泛的应用。本书全面、深入地介绍各种实用运动控制技术，本书是为运动控制领域的工程师、产品制造厂商和广大用户，在设计、制造和选择运动控制系统或部件时给予技术上的指导和帮助，同时为高校自动化、电机和机械等专业的本科生和研究生提供教材或参考书。
内容简介
运动控制技术是一门综合性、多学科交叉的技术，是“推动新的产业革命的关键技术”，其发展是“制造自动化前进的旋律”。运动控制系统和产品得到了越来越广泛的应用。本书全面、深入地介绍各种实用运动控制技术，包括：伺服电机及其驱动技术，运动控制中的传感器和控制器，运动控制系统的设计，单轴运动控制技术，多轴运动协调控制技术，提高运动控制系统控制精度的技术，倒立摆系统的控制技术，复杂机器人控制技术，以及基于网络的远程运动控制技术等。.
本书的目的，是为运动控制领域的工程师、产品制造厂商和广大用户，在设计、制造和选择运动控制系统或部件时给予技术上的指导和帮助，同时为高校自动化、电机和机械等专业的本科生和研究生提供教材或参考书。...
本书的目的，是为运动控制领域的工程师、产品制造厂商和广大用户，在设计、制造和选择运动控制系统或部件时给予技术上的指导和帮助，同时为高校自动化、电机和机械等专业的本科生和研究生提供教材或参考书。...
目录
第1章 概述
1.1 基本术语
1.2 运动控制技术的发展历史
1.2.1 自动控制技术的起源.
1.2.2 伺服机构的提出及自动控制理论的发展
1.2.3 机器人和机电一体化技术的诞生
1.2.4 电气伺服驱动及运动控制器的进步
1.2.5 运动控制的应用领域
1.3 现代控制理论与技术的发展和趋势
1.3.1 现代控制理论的发展
1.3.2 运动控制中的关键技术
1.3.3 运动控制技术的发展趋势
第2章 伺服电机及其驱动技术
2.1 直流伺服电机
2.1.1 基本结构和伺服原理
2.1.2 直流电机的驱动技术
2.1.3 直流电机的驱动控制
2.2 交流伺服电机
2.2.1 无刷直流伺服电机
2.2.2 两相交流伺服电机
1.1 基本术语
1.2 运动控制技术的发展历史
1.2.1 自动控制技术的起源.
1.2.2 伺服机构的提出及自动控制理论的发展
1.2.3 机器人和机电一体化技术的诞生
1.2.4 电气伺服驱动及运动控制器的进步
1.2.5 运动控制的应用领域
1.3 现代控制理论与技术的发展和趋势
1.3.1 现代控制理论的发展
1.3.2 运动控制中的关键技术
1.3.3 运动控制技术的发展趋势
第2章 伺服电机及其驱动技术
2.1 直流伺服电机
2.1.1 基本结构和伺服原理
2.1.2 直流电机的驱动技术
2.1.3 直流电机的驱动控制
2.2 交流伺服电机
2.2.1 无刷直流伺服电机
2.2.2 两相交流伺服电机
前言
运动控制是20世纪90年代在国际上兴起的一个多学科交叉的研究领域，它主要以含有快速电机运动的执行机构为基础，结合现代电力电机技术、控制理论与技术、计算机技术、传感器技术等进行全新的控制系统的设计，以达到运动控制所要求的高速、高精度的要求。与该领域配套的产品公司近年来也在国内如雨后春笋般地快速发展起来，这使得越来越多的人用到运动控制系统装置，越来越多的人接触与运动控制相关的理论与技术，当然在应用中也少不了遇到需要解决的有关运动控制的实际问题。如何能够让初学者很快地进行运动控制中某一方向的专业研究，如何能够让运动控制的产品制造商了解用户的要求，同时，使运动控制装置的使用者较快地了解有关运动控制相关的关键知识，更好地利用产品，在装置上做出高水平的实验结果来，这些都是人们关心并希望能够找到答案的。.
2000年底在香港举行第19届中国控制会议期间，我们在一起谈论需要有一本关于实用运动控制技术方面的书籍，两人一拍即合，随即在第二年开始投入书籍内容的准备中。转眼5年即将过去，这期间，我们曾经多次在香港或内地专门或利用其他参会时间进行了章节安排以及具体内容的讨论，同时，也借助于国家自然科学基金项目，通过培养研究生，做了大量的研究工作，总的愿望是写一本能够给多方面人员读的实用的运动控制技术书。
运动控制领域在最近20年里发生了不少重要的变化，其中最主要的，是运动控制标准模块的发展使得人们只需花费较少的努力就可以集成系统。在十多年以前，构造一个伺服系统需要从最基本的元件开始设计控制器，甚至包括放大器也是如此。现今开发出的模块化设计，允许设计师不必是设计运动控制系统的伺服控制专家，只需懂得到市场上去购买能够完成任务的系统装置或部件就可组成系统。对于希望设计或想了解运动控制系统的人，本书提供了一个解释系统操作和设计的轮廓，并且不要求读者需要具备一定的控制理论知识。本书的特点是，力求全面地对运动控制的各个方面进行实用性的介绍。不去深究元器件内部的复杂结构，抓住实用的外部特性，阐述组成系统的各部件间的联系；从如何去选择以及用好一个部件，并组成合适的系统的角度去分析各部件的特性；从系统的角度以及达到系统期望的目标出发，去介绍各种行之有效的控制策略与方法。让不同领域、不同层次以及不同要求的人员都能从本书中获得所需要的东西。..
本书在介绍了有关伺服电机及其驱动技术、运动控制中的传感器和控制器等组成运动控制系统的重要部件后，对运动控制系统设计中运动控制系统部件的选择以及最优化设计方面的技术问题进行了阐述，并着重对位置伺服系统控制技术中不同系统的位置控制方式、闭环伺服系统的性能分析等关键问题进行了分析与讨论，还给出了具体的设计实例以帮助读者理解这些问题。然后，重点放在单轴运动控制和多轴运动协调控制的技术方面，主要是在具体的应用与实现的硬件、算法以及实用技术上，让各类读者能看懂，并且能学会。同时在硬件及系统确定之后，作为提高系统控制精度的实用技术方法，对运动控制系统实现中常用到的直线/圆弧插补方法性能与技术以及实验过程中必须考虑到的去噪方法专门进行了介绍。作为实例，倒立摆控制系统作为一个典型的运动控制装置安排了一章，其中挑选了单级倒立摆系统模型的建立及动态特性分析、系统的控制器设计、旋转平行倒立摆系统控制中的关键技术，以及二级倒立摆在Simulink环境下的实时控制。在复杂机器人控制技术中，以多自由度并联机构的控制技术为例，考虑了连续轨迹控制、多轴协调运动和同步控制技术。最后，对基于网络的远程运动控制技术与控制器的设计进行了初步的分析。
本书的目的主要是帮助工程师理解影响电机驱动器中各部件性能的原因，对选择电机及传感器给予系统协调上的指导，给运动控制系统的产品供货商提供技术上的建议，给大专院校的研究生提供可使用的运动控制技术，为广大运动控制用户实际设计和选择高精度的运动控制系统提供参考与帮助。
在这里要特别感谢为本书作出贡献的人们，他们是：已经硕士毕业的张冬军、杜浩藩和成慧（Cheng H.），硕博连读生张耀欣、尚伟伟、梁艳阳和刘宜，博士生郑桦以及硕士生魏子翔。
本书的出版得到了电子工业出版社的大力支持，在此表示衷心的感谢。
由于编著者水平有限，书中不当之处在所难免，敬请读者批评指教。...
丛爽（中国科学技术大学）
李泽湘（香港科技大学）
2005年10月
2000年底在香港举行第19届中国控制会议期间，我们在一起谈论需要有一本关于实用运动控制技术方面的书籍，两人一拍即合，随即在第二年开始投入书籍内容的准备中。转眼5年即将过去，这期间，我们曾经多次在香港或内地专门或利用其他参会时间进行了章节安排以及具体内容的讨论，同时，也借助于国家自然科学基金项目，通过培养研究生，做了大量的研究工作，总的愿望是写一本能够给多方面人员读的实用的运动控制技术书。
运动控制领域在最近20年里发生了不少重要的变化，其中最主要的，是运动控制标准模块的发展使得人们只需花费较少的努力就可以集成系统。在十多年以前，构造一个伺服系统需要从最基本的元件开始设计控制器，甚至包括放大器也是如此。现今开发出的模块化设计，允许设计师不必是设计运动控制系统的伺服控制专家，只需懂得到市场上去购买能够完成任务的系统装置或部件就可组成系统。对于希望设计或想了解运动控制系统的人，本书提供了一个解释系统操作和设计的轮廓，并且不要求读者需要具备一定的控制理论知识。本书的特点是，力求全面地对运动控制的各个方面进行实用性的介绍。不去深究元器件内部的复杂结构，抓住实用的外部特性，阐述组成系统的各部件间的联系；从如何去选择以及用好一个部件，并组成合适的系统的角度去分析各部件的特性；从系统的角度以及达到系统期望的目标出发，去介绍各种行之有效的控制策略与方法。让不同领域、不同层次以及不同要求的人员都能从本书中获得所需要的东西。..
本书在介绍了有关伺服电机及其驱动技术、运动控制中的传感器和控制器等组成运动控制系统的重要部件后，对运动控制系统设计中运动控制系统部件的选择以及最优化设计方面的技术问题进行了阐述，并着重对位置伺服系统控制技术中不同系统的位置控制方式、闭环伺服系统的性能分析等关键问题进行了分析与讨论，还给出了具体的设计实例以帮助读者理解这些问题。然后，重点放在单轴运动控制和多轴运动协调控制的技术方面，主要是在具体的应用与实现的硬件、算法以及实用技术上，让各类读者能看懂，并且能学会。同时在硬件及系统确定之后，作为提高系统控制精度的实用技术方法，对运动控制系统实现中常用到的直线/圆弧插补方法性能与技术以及实验过程中必须考虑到的去噪方法专门进行了介绍。作为实例，倒立摆控制系统作为一个典型的运动控制装置安排了一章，其中挑选了单级倒立摆系统模型的建立及动态特性分析、系统的控制器设计、旋转平行倒立摆系统控制中的关键技术，以及二级倒立摆在Simulink环境下的实时控制。在复杂机器人控制技术中，以多自由度并联机构的控制技术为例，考虑了连续轨迹控制、多轴协调运动和同步控制技术。最后，对基于网络的远程运动控制技术与控制器的设计进行了初步的分析。
本书的目的主要是帮助工程师理解影响电机驱动器中各部件性能的原因，对选择电机及传感器给予系统协调上的指导，给运动控制系统的产品供货商提供技术上的建议，给大专院校的研究生提供可使用的运动控制技术，为广大运动控制用户实际设计和选择高精度的运动控制系统提供参考与帮助。
在这里要特别感谢为本书作出贡献的人们，他们是：已经硕士毕业的张冬军、杜浩藩和成慧（Cheng H.），硕博连读生张耀欣、尚伟伟、梁艳阳和刘宜，博士生郑桦以及硕士生魏子翔。
本书的出版得到了电子工业出版社的大力支持，在此表示衷心的感谢。
由于编著者水平有限，书中不当之处在所难免，敬请读者批评指教。...
丛爽（中国科学技术大学）
李泽湘（香港科技大学）
2005年10月
