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運動控制(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)械運動，實現(xiàn)機(jī)械運動jingque的位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制。運動控制系統(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)運行的電信號，驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動工作機(jī)械運行，電動機(jī)和工作機(jī)械上的傳感器將電動機(jī)及機(jī)械上的實時信息反饋給控制器，以便控制器實時加以調(diào)整，從而控制整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

運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。運動控制起源于早期的伺服控制。簡單地說，運動控制就是對工作機(jī)械的位置、速度等進(jìn)行實時的控制，使其按照設(shè)定的運動軌跡和參數(shù)進(jìn)行運動。早期的運動控制技術(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。早期的運動控制器實際上是可以獨立運行的專用的控制器，往往無須的處理器和操作系統(tǒng)支持，可以獨立完成運動控制功能和人機(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?，控制器即可完成相關(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動控制系統(tǒng)。這就是專用的運動控制器。專用的運動控制器因為其局限性和價格昂貴使其應(yīng)用受到限制。

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通用型運動控制器

??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)對運動控制系統(tǒng)有了極大的需求，通用型的運動控制器有了長足的發(fā)展。通用型運動控制器在性能上也能夠達(dá)到高速和高精度。通用型運動控制器充分利用DSP(數(shù)字信號處理器)的計算能力，能夠進(jìn)行復(fù)雜的運動規(guī)劃，高速實時多軸插補(bǔ)，誤差補(bǔ)償和更復(fù)雜的運動學(xué)和動力學(xué)計算，使得運動控制精度更高，速度更快，運動更加平穩(wěn)。

??通用型運動控制器的分類

??目前，通用型運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動控制器定位運動速度較慢，精度不高，成本相對較低。在一些只需要低速點位運動控制和軌跡要求不高的輪廓運動控制場合應(yīng)用。

??2. 以專用芯片作為核心處理器

??這類運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位控制是基本滿足要求的，但不適合于多軸插補(bǔ)運動和高速軌跡插補(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動控制器，這類運動控制器以DSP芯片作為運動控制器的核心處理器，以PC作為信息處理平臺，運動控制器以插卡形式嵌入PC,即“PC 運動控制器”的模式。這樣將PC的信息處理能力和開放式的特點與運動控制器的運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、運動軌跡控制準(zhǔn)確、通用性好的特點。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。這類運動控制器通常具有多軸協(xié)調(diào)運動控制和復(fù)雜的運動軌跡規(guī)劃、實時插補(bǔ)運算、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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