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運(yùn)動控制(Motion Control)通常是指在復(fù)雜條件下將預(yù)定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機(jī)械運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動jingque的位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制。運(yùn)動控制系統(tǒng)一般由控制器、功率放大器與驅(qū)動裝置、電動機(jī)、負(fù)載及相關(guān)的傳感器等構(gòu)成?？刂破飨逻_(dá)指令，通過驅(qū)動器轉(zhuǎn)化為能夠控制電動機(jī)運(yùn)行的電信號，驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動工作機(jī)械運(yùn)行，同時電動機(jī)和工作機(jī)械上的傳感器將電動機(jī)及機(jī)械上的實(shí)時信息反饋給控制器，以便控制器實(shí)時加以調(diào)整，從而控制整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

運(yùn)動控制器是指以中央邏輯控制單元為核心、以傳感器為檢測元件、以電動機(jī)或動力裝置和執(zhí)行單元為控制對象的一種控制裝置。運(yùn)動控制起源于早期的伺服控制。簡單地說，運(yùn)動控制就是對工作機(jī)械的位置、速度等進(jìn)行實(shí)時的控制，使其按照設(shè)定的運(yùn)動軌跡和參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動。早期的運(yùn)動控制技術(shù)主要是伴隨著數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和工廠自動化技術(shù)而發(fā)展起來的。早期的運(yùn)動控制器實(shí)際上是可以獨(dú)立運(yùn)行的專用的控制器，往往無須另外的處理器和操作系統(tǒng)支持，可以獨(dú)立完成運(yùn)動控制功能和人機(jī)交互功能。這類控制器主要用于專門的數(shù)控機(jī)械和其他自動化設(shè)備，根據(jù)應(yīng)用行業(yè)的工藝要求設(shè)計(jì)了相關(guān)的功能，用戶只需按要求編寫應(yīng)用加工代碼文件，將指令文件傳輸?shù)娇刂破鳎刂破骷纯赏瓿上嚓P(guān)的動作。這類控制器往往不能離開其特定的工藝要求而跨行業(yè)應(yīng)用，控制器的開放性僅僅取決于控制器的加工代碼協(xié)議，用戶不能根據(jù)應(yīng)用要求而重組自己的運(yùn)動控制系統(tǒng)。這就是專用的運(yùn)動控制器。專用的運(yùn)動控制器因?yàn)槠渚窒扌院蛢r格昂貴使其應(yīng)用受到限制。

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通用型運(yùn)動控制器

??隨著制造業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在紡織，包裝、機(jī)床、醫(yī)療器械、工程機(jī)械等行業(yè)對運(yùn)動控制系統(tǒng)有了極大的需求，所以通用型的運(yùn)動控制器有了長足的發(fā)展。通用型運(yùn)動控制器在性能上也能夠達(dá)到高速和高精度。通用型運(yùn)動控制器充分利用DSP(數(shù)字信號處理器)的計(jì)算能力，能夠進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)劃，高速實(shí)時多軸插補(bǔ)，誤差補(bǔ)償和更復(fù)雜的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)計(jì)算，使得運(yùn)動控制精度更高，速度更快，運(yùn)動更加平穩(wěn)。

??通用型運(yùn)動控制器的分類

??目前，通用型運(yùn)動控制器主要有以單片機(jī)或微處理器作為核心處理器、以專用芯片作為核心處理器、基于PC總線的以DSP和FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)作為核心處理器3種形式。

??1. 以單片機(jī)或微處理器

??作為核心處理器這類運(yùn)動控制器定位運(yùn)動速度較慢，精度不高，成本相對較低。在一些只需要低速點(diǎn)位運(yùn)動控制和軌跡要求不高的輪廓運(yùn)動控制場合應(yīng)用。

??2. 以專用芯片作為核心處理器

??這類運(yùn)動控制器只能輸出脈沖信號，工作于開環(huán)控制方式。這類控制器對單軸的點(diǎn)位控制是基本滿足要求的，但不適合于多軸插補(bǔ)運(yùn)動和高速軌跡插補(bǔ)控制的工作機(jī)械。這類控制器不能提供連續(xù)插補(bǔ)功能，也沒有前瞻功能，特別不適合于有大量的小線段連續(xù)運(yùn)動的場合(如模具加工)，由于硬件資源的限制，這類控制器的圓弧插補(bǔ)算法通常采用逐點(diǎn)比較法，這樣圓弧插補(bǔ)的精度不高。

??3. 基于PC總線的以DSP和FPGA作為核心處理器

??這類控制器是基于PC總線的以DSP和FPGA作為核心處理器的開放式運(yùn)動控制器，這類運(yùn)動控制器以DSP芯片作為運(yùn)動控制器的核心處理器，以PC作為信息處理平臺，運(yùn)動控制器以插卡形式嵌入PC,即“PC 運(yùn)動控制器”的模式。這樣將PC的信息處理能力和開放式的特點(diǎn)與運(yùn)動控制器的運(yùn)動軌跡控制能力有機(jī)結(jié)合在一起，具有信息處理能力強(qiáng)、開放程度高、運(yùn)動軌跡控制準(zhǔn)確、通用性好的特點(diǎn)。這類控制器充分利用了DSP的高速數(shù)據(jù)處理能力和FPGA的超強(qiáng)邏輯處理能力。這類運(yùn)動控制器通常具有多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動控制和復(fù)雜的運(yùn)動軌跡規(guī)劃、實(shí)時插補(bǔ)運(yùn)算、誤差補(bǔ)償、伺服濾波算法，能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制。

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