前言

隨著科技、電力電子及計算機技術的發展，尤其是近年來網絡的迅猛發展，為運動控制的高速發展提供了非常有利的條件，運動控制將以前的半自動化完全變成全自動化，由單一控制變成多軸多任務控制，產品的質量及生產效率由依賴于人變成了依賴于機器，運動控制越來越受到人們的重視。

無論是傳統的制造業，如冶金行業的開卷線及飛剪、造紙行業的張力控制、印刷行業的位置同步及色標追蹤、包裝行業的紙張及薄膜的分切和復卷等，還是新興行業，如太陽能行業多晶硅切割的線鋸、電池行業的方形卷繞及疊片、物流行業的堆垛機及環穿車等，這些應用中運用了大量的運動控制，運動控制為產品的質量及生產效率提供了最大保障。

運動控制是對產品在生產過程中各個環節更精細、更精準的控制，運動控制的特點是注重系統的響應速度、控制精度、動態反應、同步性及一致性，而且絕大多數產品有多軸控制的需求，需要多個傳動軸之間相互配合來完成，而運動控制系統能夠很好地協調各軸之間的關系，保證軸與軸之間的同步性，即使出現由于外界負載的變化而產生的系統擾動，運動控制系統也能快速地做出響應，從而保證系統的可靠性和穩定性，而所有的控制指令都是通過軟件程序來完成的，非常靈活，為產品的質量、定制化生產以及生產效率等提供了必要的條件。隨著數字化技術的不斷融合，數字化及大數據將運動控制提升到一個新的高度。

越來越多的人需要對運動控制的應用有一個更系統化的了解，運動控制通常分為通用運動控制和專用運動控制，本書將重點介紹通用運動控制，從實際應用的角度講述通用運動控制，理論和實際相結合，既有運動控制基本知識，又有運動控制常見的功能分析，還有一些運動控制數字化的內容，并結合大量的實例解析運動控制。本書深入淺出，既能讓讀者充分了解運動控制的基礎知識及典型應用，又能很好地了解各行業生產機械中的運動控制，是一本將運動控制基本知識和實例分析相結合的工程應用類參考書。本書非常適合從事與運動控制相關的系統集成商、設備制造商、電氣工程師和其他相關的電氣工程技術人員，以及自動控制、電氣工程及自動化等相關專業的高等院校師生閱讀參考。

本書共分為四部分：第一部分是運動控制概述，主要介紹了運動控制基本知識及系統組成，理解什么是運動控制、運動控制的類型和各自的特點以及一些常用名詞。

第二部分是運動控制功能與應用，如速度控制、定位、位置同步、轉矩平衡、卷曲、飛剪、橫切等常見的功能，從原理分析到實例操作，具有很強的實用性。

第三部分是實例應用解析，實例非常典型，涉及印刷、包裝、物流、金屬加工等眾多行業，每個實例都包括設備概述、系統配置、解決方案以及技術要點分析，內容深入淺出，讓讀者全面地了解實例解析思路和實現的過程，具有極高的參考價值和實用價值。

第四部分是運動控制虛擬調試，以西門子數字化機電概念設計軟件NX MCD為例，通過實例重點介紹了如何運用TIA博途軟件、SIMIT軟件和NX MCD軟件進行產品的選型及運動控制模擬仿真。

本書在編寫過程中，對運動控制的基本知識、常見運動控制的功能以及大量實際案例進行了梳理、研究、歸納和總結。

本書主編為顧和祥、副主編為曾斌、閆磊，參加本書編寫的還有唐驥宇、高爭華、張貴年、明軍、許逸舟、鄭磊、張軍、王智濤、賴天生、王碩。在此衷心地感謝西門子公司運動控制部通用運動控制應用技術團隊，感謝通用運動控制管理層對本書出版的大力支持，感謝為本書出版付出辛勤勞動的所有人。

本書是集運動控制基本知識、功能應用及實際案例分析于一體的應用類參考書，涉及的知識面比較廣，由于編寫者經驗不足，難免會存在錯誤和不妥之處，敬請讀者批評指正。

作者 顧和祥

2021年9月