运动控制系统是以电动机为被控对象所实现的机械运动自动控制，是工业自动化领域的重要分支，具有很强的应用背景。“运动控制系统”是我国高等学校工科自动化类的专业课程，涉及的知识领域包括控制技术、计算机应用技术、电力电子技术等，具有很强的综合性。因此，“运动控制系统”的实践教学不仅仅是实践对于理论知识的验证，更重要的是通过综合知识的融会贯通与应用，建立“系统”的整体概念，领会系统分析的思想，掌握控制理论的应用规律，锻炼综合应用中分析问题与解决问题的能力，培养探索问题、研究问题的创新精神。

以往的“运动控制系统”实践教学设备多为模拟量控制的实验装置，且以直流调速系统实验装置为主。由于交流调速系统控制的复杂性，采用模拟量控制方式的实验装置实现难度较大。随着数字控制技术的发展，以计算机为核心的数字控制调速系统应用愈来愈广泛，因此在“运动控制系统”实践教学中引入数字控制技术、计算机控制技术，可以打破模拟量控制的局限性，提高运动控制实践教学的灵活性、可扩展性，同时可实现现代交流调速系统的实验内容，弥补以往“运动控制系统”实验教学内容的不足。

本实验教程的特点在于： 以培养学生自主设计能力、综合实验能力以及创新意识和能力为主导教学思想，不局限于某种实验装置； 在具有可变直流电源（相控整流、PWM主电路）、交直交供电逆变电路等实验设施的基础上，以运算放大器等器件作为模拟量控制的载体，以DSP、工控机、PLC等作为数字控制的载体，构建各类实验系统。重点介绍实验原理、系统的设计实现方法和具体实验方法。

本实验教程包括模拟控制和数字控制两部分。其中模拟控制实验系统主要是基于理论教学的原理性、验证性实验； 数字控制实验系统则以计算机为工具，引入先进的控制技术，拓展设计性、综合性实验。 模拟量控制系统中，重点介绍系统各环节特性的测试方法、开环与闭环系统的调试方法、系统稳态特性与动态特性的测试方法。数字控制系统中详细介绍各类数字控制实验系统的实现原理，提供了数字控制的设计思路与方法，以此作为数字控制运动控制系统自主设计实验内容的参考与借鉴。

控制器是运动控制系统的核心。控制理论从经典的控制论发展到现今的智能控制理论。数字控制技术的引入为其提供了研究开发平台。将智能控制理论应用于运动控制系统，以研究解决电动机控制对象的多变量、非线性、强耦合等问题的控制策略，使实验内容不断更新、不断发展。因此，本实验教程可作为本科生实验教学的教材，也可作为研究生及相关科研人员的参考书。

本书由北京工业大学綦慧副教授、杨玉珍副教授共同编写。其中第1、3、4、5、8、10章由杨玉珍副教授编写； 第2、6、9、11章由綦慧副教授编写； 第7章由二人共同编写，全书由綦慧副教授统稿。

清华大学杨耕教授主审了本书，提出了许多中肯的改进意见与建议。在此谨致以深切的感谢！萧德云教授在本书的总体构思与实验内容的选材方面给予了悉心指导，清华大学出版社的王一玲主任对解决本书编写过程的诸多问题与困难给予了大力帮助，在此一并致以衷心感谢。

参与本书编写的多位研究生做了大量辛勤的工作： 赵娅、冯涛、朱晓硕、刘强、戴鹏飞等同学承担了数字控制系统程序设计、调试、仿真以及电路图设计、绘图等工作。在此表示深深的谢意。

本书编写过程中参考了一些书目、文献及TI公司、SIEMENS公司的产品使用手册，在此向参考文献的作者们表示诚挚的感谢。

本实验教程是作者十余年来实践教学与科研成果的总结，由于作者学识与水平有限，书中错误与纰漏之处在所难免，恳请读者批评指正。

作者

2010年1月