本书是作者围绕新结构、新原理及新材料电机多年科研工作总结的一本专门著作。内容包括：①正交圆柱(非球形)结构三自由度电动机和二自由度电动机结构、机理、解析分析、驱动控制系统构成、数学模型、电磁兼容性分析、多自由度电动机运动学分析、轨迹规划算法及仿真、软性故障诊断法及在正交圆柱三自由度电动机系统中的应用；②径向混合磁路多边耦合电机和轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机的构成、工作原理、磁场解析、三维磁场模型、轴向磁场分布的分析研究、谐波反电动势的饵析分析及轴向线圈的位置传感器机理；③多重气隙永磁一体化电机原理结构及数学模型、结构设计、电磁转矩分析、定位力矩分析计算及抑制对策、性能计算及结构参数分析、控制策略以及串联磁路结构多重气隙混合式电动机的转矩特性、定位转矩分析、数学模型及其相关参数分析；④错片结构直线步进电动机、混合磁路多边耦合直线推进器和HB型共永磁体平面两维直线电动机的结构及工作原理、解析分析、磁系统分析、齿层比磁导函数化方法以及微直线驱动系统的数学模型及控制策略等

本书是作者围绕新结构、新原理及新材料电机多年科研工作总结的一本专门著作。书中集中介绍了作者承担和参加国家自然科学基金项目、“863”项目以及国际国内合作项目的部分研究成果。内容包括：①正交圆柱(非球形)结构三自由度电动机和二自由度电动机结构、机理、解析分析、驱动控制系统构成、数学模型、电磁兼容性分析、多自由度电动机运动学分析、轨迹规划算法及仿真、软性故障诊断法及在正交圆柱三自由度电动机系统中的应用；②径向混合磁路多边耦合电机和轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机的构成、工作原理、磁场解析、三维磁场模型、轴向磁场分布的分析研究、谐波反电动势的饵析分析及轴向线圈的位置传感器机理；③多重气隙永磁一体化电机原理结构及数学模型、结构设计、电磁转矩分析、定位力矩分析计算及抑制对策、性能计算及结构参数分析、控制策略以及串联磁路结构多重气隙混合式电动机的转矩特性、定位转矩分析、数学模型及其相关参数分析；④错片结构直线步进电动机、混合磁路多边耦合直线推进器和HB型共永磁体平面两维直线电动机的结构及工作原理、解析分析、磁系统分析、齿层比磁导函数化方法以及微直线驱动系统的数学模型及控制策略等。  本书适于电机与电器、电力电子与电力传动、理论电工与新技术、机器人、自动控制、数控技术等领域的教师、研究生、本科高年级学生和研究人员及工程技术人员阅读参考。

电驱动控制系统是指以电能为能源，通过电动机本体、驱动器、传感器与控制器等进行能量变换的驱动电动机及控制电动机系统。它与燃油(气)动力系统、液压动力系统以及气压动力系统等组成动力群。电驱动控制系统以其自身的众多特点在各类产业机械、交通运输工具、航空、航天及兵器等领域占有重要地位。

随着科学技术的发展，电驱动控制系统与传统的电力拖动系统在理念上已出现微妙差异，传统的将电机理论、电力电子理论及控制理论等积木式地组合在一起的研究方法和生产方式已不适应系统性能提高及应用范围拓宽的需要。电驱动控制系统是多学科知识有机地融合交叉，因而探求并不断深化电驱动控制系统的基础理论以及探求和完善相应的开发生产模式是十分必要和有益的。电驱动控制系统中电机本体的多样化趋势已日趋明显。直流电动机、感应电动机、永磁同步结构无刷电动机、开关磁阻电动机和混合式开关磁阻电动机等的综合性能在“伯仲”之间，这为我们提供了一个良好的技术氛围。除对传统电机高性能、高精度的研究开发外，对有巨大潜力和潜在市场的新型电驱动控制系统的研究开发、设计3_-艺的支持和完善是一项重要的课题。电驱动控制系统得到越来越广泛的应用，同时对电驱动控制系统也提出越来越高的期望和要求。新结构、新原理、新材料电机，高比功率、高性能体积比电机以及多功能电机等成为国内外研究的热点。

作者围绕承担和参加完成的国家自然科学基金项目、863项目、国家九五重大科技产业工程项目、黑龙江省重点项目以及国内外合作项目开展了研究工作。具体的项目支撑有：“混合磁路多边耦合电机基础理论及工程应用技术研究”(项目编号50277008)，“实用性三自由度伺服电动机”(项目编号863—512—02—11)，“具有力觉功能的机器入微驱动末端操作器及其控制系统”(项目编号863—512—08—07)，“直接驱动电机及其控制系统”(项目编号863～512—12一05)，“解放牌混合动力城市客车电机及其控制系统”(项目编号2001AA501513)，“红旗牌混合动力轿车电机及其控制系统”(项目编号2003AA50132~，“电动汽车(概念车)电气系统总体研究及其车辆管理单元(VMU)研制”(项目编号96一A04—01—01)，“具有多种感知功能多手指仿人灵巧手及其远程遥控作业的研究”(项目编号863—512—9924一03)，“以超级电容器为能源的电动车”(项目编号2002AA001028)，“以电容为能源的电动公交客车”(项目编号GA02A201)，“电动车用新型直接驱动电机”(项目编号97—41G97A14—4)等。其目的在于探求具有自主知识产权的新型电驱动控制系统的构成、原理、设计思想、性能特点、研究分析方法及相关技术。本书是作者围绕新结构、新原理、新材料电机多年科研工作的总结。

全书共分4篇。第1篇介绍正交圆柱结构多自由度电动机系统；第2篇介绍混合磁路多边耦合电机系统；第3篇介绍多重气隙电机系统；第4篇介绍特种结构直线电驱动系统。

本书由程树康博士和蔡鹤皋院士执笔。崔淑梅博士、郑萍博士、宋立伟博士、柴凤博士、张千帆博士、寇宝泉博士、邹继明博士、吴红星博士、谢宗武博士等参加了相关的研究工作，并提供了不同章节的初稿。裴宇龙、吴世华博士研究生参加了本书的编辑和整理。

限于时间和作者的学识水平，书中难免会有不当或错误之处，敬请指正。

 作者

2004年5月