随着现代科技的进步和工业自动化的迅速发展，三坐标测量机得到越来越广泛的使用，其不仅在精密检测和产品质量控制上发挥着重要作用，同时在设计、生产、过程控制等方面扮演越来越重要的角色。运动控制系统作为三坐标测量机的关键组成部分，直接决定了其工作的效率和精度，本文所做的就是以移动桥式三坐标测量机为对象，对其进行运动控制系统的设计与研究。首先经过对机械结构的分析，确定基于PMAC运动控制卡的控制系统结构，形成了“PC+PMAC”的开放式运动控制系统，并围绕运动控制卡进行了系统的设计，然后在软件方面进行了开发，包括上位机控制程序，实现对电机控制，下位机运动程序和PLC程序的开发。通过对控制算法的分析，在原有的PID控制的基础上引入模糊控制算法，形成了模糊PID控制算法，利用MATLAB对模糊PID控制器进行了设计，并得出了输出变量的三维立体图，并使用Matlab/Simulink软件对伺服系统进行仿真，验证了模糊PID控制器有良好的系统响应。最后对系统的运动精度进行了试验，主要验证系统的重复测量性和稳定性。获得系统误差值后，再利用PMAC控制卡的误差补偿功能，对系统误差进行修正，通过补偿使系统的测量误差值大为减小，精度也随之提高。并且进一步试验了运动速度对精度的影响，通过实验看出运动速度对控制精度影响不大，系统稳定性较好。本文通过对控制系统硬件和软件设计及进一步的控制分析和试验，完成了基本的控制要求，为完善整体控制测量系统打下了基础，也为测量机的升级和改造提供了新的平台。