自动轨道系统(EMS，Electric monorail system)是一种轨道式物流输送系统，广泛应用于生产制造，尤其是自动化装配线中，有效的提高了装配效率与装配质量。本文以变速器装配线为应用背景，对高精度自动轨道控制系统进行了研究和设计。　　 根据系统的功能需求，设计了三层分布式主从结构，接下来并分别从小车控制系统和主站控制系统两个方面进行了研究实现。　　 为了对单台小车的行走、升降和旋转三轴运动进行闭环控制，设计了基于CANopen协议的分布式驱动系统。速度调节和位置控制是小车控制系统的核心功能。为了避免轨道小车行走时的动态位置偏差随着时间不断累积，提出了一种动态位置跟踪算法对小车速度进行调节，分别独立计算出给定频率和给定电压。仿真结果表明，系统动态调节时振荡次数与反向超调均较小，对于随机负载扰动也具有良好地抵抗能力，速度误差控制在了2mm的窗口内。针对位置控制采用了一种绝对定位方法，从工程的角度确定了定位方法中的几个关键参数，保证了良好的实时减速动态性能，定位精度达到了±0.8mm。　　 地面主站是总体系统的最顶层，主站系统组态将自动工位和轨道小车关联起来。根据主站控制所需要的信息，设计了主站与小车之间的报文数据格式，在硬件资源的限制下提高了数据交换量。针对轨道小车和自动工位之间多对多的关系，设计了以系统状态信息为数据核心的主站程序结构，并进一步提出了基于小车号索引查询和工位状态刷新的交叉状态获取方法，该方法将总的查询次数从常规的M*N减小到M+N。针对某些特殊工位采用了一种并行指令给定方法，从而在满足工艺限制的情况下使整个过程的总定位时间约等于三轴定位时间的最大值。最后给出了现场测试时自动工位定位参数的标定结果和系统状态的监控结果。