運動控制為運動行為領域中的子領域，其所觀察的時間刻度 較運動發展、運動學習來得短。運動發展主要為運動表現隨著身體成 熟發展所造成的改變，為一長時間的觀察。運動學習是觀察經由練習 後技能的獲得。運動控制則是探討個體如何藉著知覺與動作的連結，
隨著不同的工作目標而產生不同的運動表現，所觀察的時間皆為瞬時 的。
有關動作控制與學習的理論，較傳統的為：閉鎖環理論
（Closed-loop theory）、基模理論（Schema theory），較近代的則 為直接知覺理論（direct perception theory）。
1. 閉鎖環理論：
過去知覺與動作的理論幾乎都在認知心理學的範疇底下討論，
將人類當作電腦一般的訊息處理器，在接收到訊息後經由編碼進而去 產生動作與參考機制作比對，產生回饋後再將動作做修正。在閉鎖環 理論中，Adams(1971)主張動作是透過不斷的比較接收到的訊息和已 有的成功動作結果訊息來做調整。
1. 基模理論：
Schmidt(1975)將閉鎖環理論加以改進提出以類化運動程式
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為基礎，中樞神經系統為主要的控制機轉。類化運動程式指的是相同 性質的動作有一運動程式控制，這運動程式由不變特徵與可變參數所 構成。不變特徵為相同運動程式中相同不變的特徵，如相對時宜、相 對力量、動作順序等。可變參數則代表運動程式所控制的動作中可調 整變化的參數，如整體時間、整體力量、肌肉選擇等參數。（廖庭 儀,2002）
基模為一連接動作執行中和執行後有關於動作反應規則的 回饋內容。由初始狀態、產生動作的特定參數、動作反應的感覺結果 與動作反應結果的訊息等四種基模訊息方式連結形成。動作基模包含 回憶基模與確認基模，回憶基模主要是引導個體產生動作，確認基模 則是要在動作發生之後，根據產生的感覺回饋提供修正的訊息。
動作的產生在運動基模理論中認為是將類似的基模更正進而 形成新基模。基模理論認為應該藉由在不同情境下練習，才能建立動 作型態的規則，以幫助目標需求修正。（廖庭儀,2002）
2. 直接知覺理論：
人類在運動的過程中必須仰賴自我本身知覺與環境中訊 息的互動，環境中充滿著訊息的刺激，而這些訊息的內容會影響 著我們的知覺反應，而知覺會影響人類的動作，相對的動作也會
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影響知覺反應（Lee& Aronson, 1974; Michael& Carello, 1981）。
Sherrington(1906)認為知覺的訊息來源可以分成三種，
第一種為內在感覺接受器（interoceptors），主要為提供人體器 官內在的感覺，如：飢餓、痛覺等。第二種為外在感覺接受器
（exteroceptors），是接收外在環境與物體的刺激，像是眼睛接 受視覺，耳朵為聽覺，皮膚為接受觸控覺。第三種則為本體感覺 接受器（proprioceptors），功能則為提供肢段間相對於其他部 位的訊息，例如身體會知道手與腳的動作及相對位置。在人類運 動中，最相關的感覺器為本體感覺接受器，但是視覺亦可提供運 動時身體相對於環境的位置訊息，因此又有外在本體感覺之稱
（extraproprioceptor）(Lee, 1978)。
Lee 與 Aronson(1974)以移動的房子（moving room）的 實驗來研究視覺，實驗是受試者站在一個地板固定的地板上，藉 由移動受試者四周的牆壁來觀察受試者身體移動的情形，研究發 現當牆壁向受試者靠近或是遠離時，透過視知覺的訊息，感覺到 房子在移動，為了維持在視覺中身體與房子保持不變的關係，不 自覺的會隨著房子移動的頻率與振幅而移動。
傳統的理論認為，人類在視網膜接收到影像的刺激後經 由腦部透過訊息處理系統處理後成為有意義的訊息，進而產生具
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有意義的知覺以及動作，而 Gibson(1961)所提出直接知覺理論卻 不這樣認為，Gibson 認為在環境中有許多大小不同、顏色不同、
距離不同、光譜反射率不同之物體的表面，這些物體在環境中會 不停的受光及反光，便使得環境中會產生不同的光流分佈（optic flow）。 所以當人類在執行動作時眼睛就會接收到不停變化的光 流 ，經過時空間的交互作用下，使人類能夠知覺本身與環境的 相對關係。
從生態心理學的觀點而言，環境中的刺激對於個體而言，
都是可供直接反應的訊息，不需要經過大腦的處理。在生態心理 學的觀點中，將環境中的訊息分為兩種特性：
(1)訊息的恆定性（invariants） ： 環境中的訊息都具 有其不變的性質，並不會因為時間或者空間的轉變而有變化
（Michaels & Carrello, 1981）
(2)環境賦使（affordance） : 個體對於環境中的訊息刺激 會因為個體自身的經驗不同而有不同的知覺反應（Stoffregen, 2000）。
第二節 三角限制
Newell（1986）在動力系統的架構提出人體之動作產生為有 機體（organism）、環境（environment）、工作（task）三者交互作
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用下的產物。
一、 有機體限制：
意指個體內不同的限制，包含身高、體重、動作經驗等等，
可再細分為結構性限制與功能性限制，個體於發展中有一定順序與規 則並且改變速度非常慢的即為結構性限制，例如身高、體重。相對於 發展時間緩慢，人體內突觸神經的連結僅需短暫時間，即能被稱為功 能性限制。
二、 環境限制：
環境限制為除了個體本身，環境屬性所給予之限制，泛指非 有機體內部的限制如地心引力、風向、溫度、光線等等。
三、 工作限制
工作限制較環境限制更有其特殊性，工作本身對動作技能就 是一種限制，可分為目標、規則及器材三類（Newell,1986）。
Liu and Burton(1998)研究不同動作距離下投擲籃球之動作 型態，發現籃球投籃動作會因距離的遠近而有所影響。
范永奕（2010）利用在自行車於滾筒訓練台上騎乘之學習過 程，重新的去檢驗自行車騎乘之學習過程，並且也發現隨著技能的進 步，受試者全身肢段於踩踏型態和平衡型態的協調有所變化；李易潔
（2010）則以觀測學習獨輪車的方式來探討學習過程中是否有分歧的
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情形，由結果而知只有兩名的受試者在騎乘成功的表現上有明顯的分 歧，但是從全身協調型態而言，仍可將全身協調分為兩個部分，分別 為腳踩踏版之週期性運動以及手部平衡之動作，而手部平衡之動作也 會因為練習的增加後有明顯的變化，影響全身協調的程度也隨之增 加。
第三節 姿勢控制
為了維持穩定的身體姿勢與動作的流暢，身體的姿勢控制是 相當重要的，姿勢控制是人體將重心保持在一定身體基底（base of support）範圍內的能力（Nashner,1993）或是維持身體重力中心 (center of gravity, COG)在一定支撐面的能力。
身體的姿勢控制主要為感覺系統、運動系統、中樞神經系統 交互作用互相協調，來維持住身體姿勢的穩定性（Nashner, 1993）。
感覺系統感知來自於視覺、內耳前庭、本體感覺、觸覺、震動覺所接 受的訊息，使中樞神經系統能有效統合訊息，察覺辨認身體中心支撐 面、重力與周遭環境的相對關係（Nashner,1993）。視覺系統主要是 提供外在環境之訊息，內耳前庭系統提供外界重力與慣性變化的資訊，
本體感覺系統則提供身體相對於支撐面的空間關係。
運動系統代表肌肉骨骼系統間互相協調的動作模式，當身體 姿勢平衡被干擾時，個體會依經驗與接收到之訊息產生對抗干擾的有
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效動作，並將身體重心回復到平衡之情況。中樞神經系統則主要接受 本體感覺、視覺和前庭覺的訊息並將其上傳至非動作皮質、動作皮質 區、基底核與小腦。
嚴雅婷與劉有德（2007）動態平衡板的實驗中發現，隨著練 習的增加，平衡板的擺動震幅顯著減少且擺動頻率顯著增加。范永奕
（2010）也發現在學習自行車於滾筒訓練台上騎乘，學習初期車架也 有擺盪幅度大、頻率慢的情形發生。故可推估進行器械性的平衡時，
擺動的頻率和震幅可以反應出工作之難度。
第四節 自行車之相關研究
人類在騎乘自行車時，身體與自行車之把手、坐墊、腳踏板 接觸，把手主要是支撐住手臂，而坐墊承受大部分身體的重量，踏板 則是影響踩踏動作與力量輸出的關鍵。坐墊與把手的相對位置影響到 上肢和軀幹的角度範圍，坐墊與踏板的相對位置則影響膝關節與大腿 小腿的動作範圍，在騎乘自行車的過程中，必須讓各肢段關節在合適 的動作範圍活動以獲得較適合的騎乘姿勢，Brown 與 Jensen(2006) 發現在踩踏自行車時，下肢肌肉的活動會隨著上半身方位的變化而改 變。Marras, Davis and Granata(1998)證明人體軀幹彎曲與旋轉，
會增加核心附近肌肉的活動量，張柏苓(2012)則發現座墊位置較低對 於踩踏效率較有幫助，是故騎乘姿勢對於騎乘自行車運動有著重要的
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影響。
Gregor, Wheeler, Broker and Ryan(1994)認為自行車運動 最主要是藉由踩踏動作傳遞到車體使車體得以前進，因此踩踏技術的 優良與否是除了生理因素外影響成績表現的重要因素，較差的踩踏技 巧輕則影響踩踏，重則引起運動傷害。對於競技性的自行車運動來說，
Lucia 等人(2004)認為相較於高的踩踏頻率，低的踩踏頻率會降低運 動經濟性，因此高的踩踏頻率被視為較好的踩踏技術，踩踏頻率
（Cadence）以每分鐘迴轉數(rpm)代表之，自行車曲柄一分鐘內旋轉 一周即為 1rpm。Baum and Li(2002)改變踩踏時腳部慣量負荷與迴轉 速的研究，當負荷增大時，肌肉收縮起始時間、結束時間、肌電峰值 與整體肌肉收縮過程的曲線均會造成改變，代表影響自行車騎乘時肌 肉收縮型態並不只有踩踏頻率，腳踏部位的慣量也是因素之一。
（Cadence）以每分鐘迴轉數(rpm)代表之，自行車曲柄一分鐘內旋轉 一周即為 1rpm。Baum and Li(2002)改變踩踏時腳部慣量負荷與迴轉 速的研究，當負荷增大時，肌肉收縮起始時間、結束時間、肌電峰值 與整體肌肉收縮過程的曲線均會造成改變，代表影響自行車騎乘時肌 肉收縮型態並不只有踩踏頻率，腳踏部位的慣量也是因素之一。