《運動控制繫統原理及應用》適用於高等學校自動化、機電等專業學習執行機構、半導體器件、傳感器原理、功率電路等先修課程之後的“運動控制繫統”專業課程教學使用，也可供機器人、自動化等專業技術人員參考。

●第1章 運動控制繫統基本概念
1.1 運動控制繫統及其組成
1.2 運動控制繫統的分類
1.3 運動控制繫統的執行機構
1.3.1 步進電動機
1.3.2 直流電動機
1.3.3 交流異步電動機
1.3.4 交流同步電動機
1.3.5 無刷直流電動機
1.4 運動控制繫統的性能指標及其執行機構機械特性
1.4.1 運動控制繫統的主要性能指標
1.4.2 運動控制繫統中影響性能指標的因素
1.4.3 運動控制繫統中執行機構的機械特性
1.5 運動控制繫統的歷史和發展
思考題與習題
第2章 運動控制繫統的控制策略
2.1 直流調速繫統V-M控制
2.1.1 直流調速繫統數學模型
2.1.2 單閉環直流調速繫統
2.1.3 雙閉環直流調速繫統
2.2 直流電動機調速繫統的工程設計
2.2.1 工程設計任務
2.2.2 雙閉環直流調速繫統主電路結構
2.2.3 繫統電路設計
2.2.4 調節器工程設計
2.3 交流調速繫統變壓變頻控制
2.3.1 變頻調速的本質和意義
2.3.2 交流調速繫統基本控制方式
2.3.3 異步電動機變頻調速原理
2.4 交流調速繫統的矢量控制
2.4.1 三相異步電動機數學模型
2.4.2 三相-兩相靜止坐標變換（3s/2s變換）
2.4.3 兩相靜止兩相旋轉坐標變換（2s/2r變換）
2.4.4 三相異步電動機按轉子磁場定向的矢量控制
2.5 交流調速繫統直接轉矩控制
2.5.1 磁鏈與轉矩估計模塊
2.5.2 基於開關表的直接轉矩控制策略
2.6 位置伺服與多軸控制
2.6.1 單軸位置伺服繫統
2.6.2 多軸運動協調控制技術簡介
2.6.3 多軸運動控制中的插補原理
思考題與習題
第3章 運動控制繫統的數字控制
3.1 運動控制繫統傳感器概述
3.2 運動控制繫統中的檢測及濾波技術
3.2.1 旋轉變壓器
3.2.2 光電編碼器
3.2.3 直線光柵
3.2.4 運動控制繫統中其他傳感器簡介
3.2.5 運動控制繫統中的速度檢測與濾波
3.3 運動控制繫統的數字化
3.3.1 量化與編碼
3.3.2 采樣頻率的選擇
3.3.3 數字運動控制繫統的輸入與輸出變量
3.3.4 數字PI調節器的實現
思考題與習題
第4章 運動控制繫統中的脈寬調制
4.1 直流脈寬調制變換器
4.1.1 直流PWM變換器的電路結構與工作原理
4.1.2 直流PWM變換器的控制特性
4.2 可逆直流調速繫統
4.2.1 直流調速繫統的可逆運行與可逆電路
4.2.2 可逆直流調速繫統環流問題簡介
4.3 交流PWM變頻器主回路
4.4 交流PWM控制技術
4.4.1 正弦波脈寬調制（SPWM）技術
4.4.2 消除指定次數諧波的PWM（SHEPWM）控制技術
4.4.3 電流跟蹤PWM（CFPWM）控制技術
4.5 電壓空間矢量PWM控制技術
4.5.1 空間矢量的定義
4.5.2 電壓與磁鏈空間矢量的關繫
4.5.3 PWM逆變器輸出的基本電壓矢量
4.5.4 正六邊形空間旋轉磁場
4.5.5 預期電壓空間矢量的合成
4.5.6 SVPWM的實現
4.5.7 SVPWM控制的定子磁鏈分析
思考題與習題
第5章 運動控制繫統中的智能控制
5.1 模糊控制原理概述
5.1.1 模糊控制繫統的組成與特點
5.1.2 模糊控制基本原理
5.1.3 模糊控制繫統的分類
5.2 模糊控制器
5.2.1 模糊控制器的組成
5.2.2 模糊控制器的結構
5.3 模糊控制過程
5.3.1 準確量的模糊化
5.3.2 模糊數據庫
5.3.3 模糊控制規則
5.3.4 模糊控制算法
5.3.5 解模糊判決
5.4 基於模糊控制的運動控制繫統舉例
5.5 人工神經網絡概述
5.6 基於神經網絡的運動控制繫統設計
5.6.1 神經網絡轉速估計基本原理
5.6.2 神經網絡在調速繫統轉速估計中的應用
思考題與習題
第6章 運動控制繫統中的通信技術
6.1 運動控制繫統中的現場總線通信
6.1.1 現場總線概述
6.1.2 基於現場總線的運動控制繫統架構
6.2 ABB AC500繫列控制器通信繫統概述
6.2.1 AC500中的I/O總線
6.2.2 AC500控制器CPU中的通信接口介紹
6.2.3 AC500繫列控制器的通信接口連接
思考題與習題
第7章 運動控制繫統驅動器的設計
7.1 驅動器的總體性能要求和設計任務
7.2 運動控制繫統驅動器設計過程
7.2.1 運動控制繫統驅動器硬件設計
7.2.2 運動控制繫統驅動器軟件設計
7.2.3 設計結果驗證
7.3 ABB驅動器——ACS880簡介
思考題與習題
第8章 運動控制繫統的集成與設計
8.1 PLC控制繫統設計
8.1.1 設計的基本原則
8.1.2 設計的基本內容
8.1.3 設計的一般步驟
8.1.4 PLC硬件繫統設計
8.1.5 提高控制繫統可靠性的措施
8.2 ABBAC500繫列PLC運動控制器
8.3 項目案例
8.3.1 基於AC500的液壓送料機
8.3.2 基於AC500的自動停車場
思考題

本書首先介紹了運動控制繫統的基本概念，讓讀者對運動控制繫統的基本組成和應用背景有較為基本的認識；進而結合相關產品及項目實例分別介紹幾種常見的運動控制策略、數字化部件、脈寬調制技術、智能控制技術及人機通信技術等，讓讀者對運動控制繫統各部分原理和組成進行更加繫統性的學習；最後以生產實例引導讀者進行繫統設計、集成的思考。 本書適用於高等學校自動化、機電等專業學習執行機構、半導體器件、傳感器原理、功率電路等先修課程之後的“運動控制繫統”專業課程教學使用，也可供機器人、自動化等專業技術人員參考。

趙晶、黃韜 主編 著