本书围绕伺服运动控制技术，基于全国大学生“西门子杯”中国智能制造挑战赛专用运动控制设备、典型电机运动控制教学实验台和机器人算法软件，精心设计了若干运动控制项目，为读者由浅入深地建立起运动控制系统的基本框架和应用模式。
本书内容突出工程能力与技能的培养，技术与应用并重，特别介绍了“西门子杯”中国智能制造挑战赛软硬件技术与设备实操。本书设计的项目结合了智能制造企业的需求和新工科专业课程大纲的要求，主要内容包括运动控制技术概述、机器人运动控制算法、基于S7-200?PLC的运动控制系统设计、基于西门子T-CPU及S120的运动控制系统设计以及基于MCCT实训平台的运动控制综合实训。
本书图文并茂、案例丰富、注重实践，可作为高等院校学生学习运动控制技术的教材，也可供相关工程技术人员进行参考。
运动控制技术作为电子技术、自动控制技术和计算机技术的综合，在工业自动化和智能制造领域具有广泛的应用，是现代工业控制的主要技术之一。目前，运动控制技术及相关软硬件较以往均有了质的变化，出现了很多新型控制器、执行器以及控制算法。为迎合国家“智能制造2025”和“工业4.0”的发展战略，本书编者与智能制造领域国内知名企业深入合作，以较为流行的西门子公司产品为核心，系统地介绍了运动控制技术的理论及应用。
本书共5章。第1章介绍运动控制技术基本原理；第2章重点介绍机器人运动控制算法；第3章主要讲解如何使用西门子S7-200 PLC来构建运动控制系统进行项目实践；第4章简略介绍SINAMICS T-CPU与S120的运动控制；第5章主要介绍运动控制综合实训平台的使用方法，并给出15个基于西门子STEP 7、T-CPU的运动控制技术综合实训案例。
本书由杭州电子科技大学王万强担任主编，负责全书的规划和统稿。第1章由安吉八塔机器人有限公司蒋卫明编写，第2章由安吉八塔机器人有限公司项道德编写，第3章、第5章由王万强编写，第4章由北京化工大学张贝克编写。
本书的编写参考了大量相关的教材、专著、论文等资料，尤其是得到了安吉八塔机器人有限公司的鼎力支持，在此向有关的作者致以诚挚的谢意！特别感谢西安电子科技大学出版社和本书的编辑，没有他们的付出，就没有本书的成稿和出版。
由于编者水平有限，书中疏漏在所难免，敬请读者批评指正。
欢迎广大读者与作者交流技术心得体会，作者邮箱地址：wwq@hdu.edu.cn。
第1章 运动控制技术 1
1.1 运动控制技术的定义 1
1.2 运动控制系统的组成结构 2
1.2.1 运动控制系统的基本构成 2
1.2.2 运动控制系统的典型构成 4
1.2.3 运动控制系统的反馈元件 9
1.2.4 运动控制系统的机械传动机构 11
1.3 伺服控制 12
第2章 机器人运动控制算法 14
2.1 工业机器人的种类及组成 14
2.2 工业机器人运动学 16
2.2.1 机器人运动学正解 16
2.2.2 机器人运动学逆解 22
2.2.3 STL三维建模的关节机器人运动学正解与逆解 26
2.2.4 机器人运动编程控制一：示教器编程 33
2.2.5 机器人运动编程控制二：离线编程 35
2.2.6 插值与插补 37
2.2.7 机器人运动控制拓展 41
第3章 S7-200 PLC伺服运动控制 43
3.1 运动控制器与驱动器 43
3.2 西门子S7-200 PLC运动控制实验装置 43
3.3 案例1：自动输送分拣线 45
3.3.1 西门子MM420变频器使用说明 45
3.3.2 案例1总体说明 54
3.3.3 MM420变频器参数设置 55
3.3.4 案例1的PLC程序设计 56
3.4 案例2：直线往复运动工作台 57
3.4.1 步进电机运动控制 57
3.4.2 案例2总体说明 60
3.4.3 案例2的PLC程序设计 61
3.5 案例3：精确定位转盘 68
3.5.1 伺服运动控制基本概念 68
3.5.2 伺服运动控制的系统配置 70
3.5.3 伺服驱动器 71
3.5.4 案例3总体说明 76
3.5.5 案例3的PLC程序设计 77
3.5.6 案例3的触摸屏程序设计 83
3.6 案例4：工件传送加工生产线 84
3.6.1 案例4总体说明 84
3.6.2 案例4的PLC程序设计 85
第4章 SINAMICS T-CPU与S120的运动控制 97
4.1 SINAMICS T-CPU功能说明 97
4.1.1 SINAMICS T-CPU概述 97
4.1.2 SINAMICS T-CPU的技术优势 98
4.1.3 SINAMICS T-CPU的主要技术特点 99
4.1.4 接口模块IM174 101
4.2 SINAMICS S120功能说明 103
4.3 SINAMICS T-CPU与S120的基本案例 106
第5章 运动控制综合实训 144
5.1 实训一 MCCT系统硬件组态 145
5.2 实训二 在线配置驱动器以及电机检测 173
5.3 实训三 利用外部开关控制电机启停 185
5.4 实训四 通过基本定位的点动功能进行速度位置控制 192
5.5 实训五 通过基本定位实现回零 202
5.6 实训六 通过基本定位的程序步实现电机的简单逻辑控制 208
5.7 实训七 转矩控制 212
5.8 实训八 工艺轴的添加测试 217
5.9 实训九 基本工艺块的使用 227
5.10 实训十 圆盘同步 238
5.11 实训十一 对象二直线同步 247
5.12 实训十二 张力放大器的使用 257
5.13 实训十三 编码器的使用 265
5.14 实训十四 对象三缠绕的速度闭环 284
5.15 实训十五 PLC与S120报文通信方式控制电机 294
5.16 实训十五 触摸屏与S120直接通信控制电机 316
参考文献 324
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