作為一個工控人，時常都會提到運動控制。那么，在工業(yè)控制與自動化范疇中，運動控制究竟指的是什么呢?

　　電機控制與運動控制有何區(qū)別?

　　根本架構(gòu)組成是怎樣的?

　　運動控制開展趨勢如何?

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　　讓我們一起來了解一下!

　　工業(yè)控制首要分兩個方向，一個是運動控制，一般用于機械范疇；另一個就是過程控制，一般使用于化工范疇。而運動控制指的是一種起源于早期的伺服系統(tǒng)，基于電動機的控制，以完成物體對角位移、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等等物理量改動的控制。

　　電機控制與運動控制

　　電機控制和運動控制是不同的。

　　從關(guān)注點來說，電機控制(這兒指伺服電機)首要關(guān)注的是控制單個電機的轉(zhuǎn)距、速度、方位中的一個或多個參數(shù)到達給定值。而運動控制首要關(guān)注點在于和諧多個電機，完結(jié)指定的運動(組成軌道、組成速度)，比較著重軌道規(guī)劃、速度規(guī)劃、運動學轉(zhuǎn)化;比方數(shù)控機床里面要和諧XYZ軸電機，完結(jié)插補動作。

　　電機控制常常作為運動控制系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)(一般是電流環(huán)，作業(yè)在力矩方式下)，更著重于對電機的控制，一般包括方位控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制三個控制環(huán)，一般沒有規(guī)劃的才能(有部分驅(qū)動器有簡單的方位和速度規(guī)劃才能)。

　　運動控制往往是針對產(chǎn)品而言的，包括機械、軟件、電氣等模塊，例如機器人、無人機、運動渠道等等，是對機械運動部件的方位、速度等進行實時的控制管理，使其依照預期的運動軌道和規(guī)則的運動參數(shù)進行運動的一種控制。

　　兩者有部分內(nèi)容是重合的：方位環(huán)/速度環(huán)/轉(zhuǎn)距環(huán)能夠在電機的驅(qū)動器中完成，也能夠在運動控制器中完成，因而兩個屬于簡單混淆。

　　根本架構(gòu)組成

　　一個運動控制系統(tǒng)的根本架構(gòu)組成包括：

　　運動控制器：用以生成軌道點(希望輸出)和閉合方位反應(yīng)環(huán)。許多控制器也能夠在內(nèi)部閉合一個速度環(huán)。

　　運動控制器首要分為三類，分別是PC-Based、專用控制器、PLC。其中PC-Based運動控制器在電子、設(shè)備機床等職業(yè)被廣泛使用;專用控制器的代表職業(yè)是風電、光伏、機器人、成型機械等等;PLC則在橡膠、汽車、冶金等職業(yè)備受喜愛。

　　驅(qū)動或放大器：用以將來自運動控制器的控制信號(一般是速度或扭矩信號)轉(zhuǎn)化為更高功率的電流或電壓信號。更為先進的智能化驅(qū)動能夠自身閉合方位環(huán)和速度環(huán)，以獲得更準確的控制。

　　執(zhí)行器：如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)行機或電機，用以輸出運動。

　　反應(yīng)傳感器：如光電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器或霍爾效應(yīng)設(shè)備等，用以反應(yīng)執(zhí)行器的方位到方位控制器，以完成和方位控制環(huán)的閉合。

　　很多機械部件用以將執(zhí)行器的運動方式轉(zhuǎn)化為希望的運動方式，它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。

　　從運動控制器看運動控制

　　運動控制的呈現(xiàn)愈加促進機電控制的解決方案，比方以前凸輪和齒輪都需求機械結(jié)構(gòu)完成，現(xiàn)在能夠使用電子凸輪、電子齒輪來完成，消除了機械完成過程的回程、沖突和磨損等。

　　老練的運動控制產(chǎn)品不僅僅需求供給途徑規(guī)劃、前瞻控制、運動和諧、插補、運動學正逆解和驅(qū)動電機的指令輸出等，還需求具有工程配置軟件、語法解釋器、簡單的PLC功用、PID控制算法完成、HMI交互接口、故障診斷接口，高級的運動控制器還能夠完成安全控制等。

　　運動控制之開展趨勢

　　就運動控制器來說，跟著職業(yè)使用的擴展，我國運動控制商場逐漸老練，在機床、雕刻機、半導體、工業(yè)機器人、EMS、物料轉(zhuǎn)移等大都下游機械職業(yè)均獲得不錯的開展。

　　由于運動控制的目標，是要完結(jié)生產(chǎn)線流程制作產(chǎn)品，在中心的運動控制過程，其實并不是最最重要，反而是如何能正確實時的到達要求，才是最重要的功用;加上現(xiàn)在各種產(chǎn)品精細度要求愈來愈高，對制程要求也愈來愈嚴苛，而運動控制講究實時與精準，要到達最佳化，就得整合各種相關(guān)技術(shù)，這樣的整合被視為難度最高的控制技術(shù)。

　　專用控制器在一段時間內(nèi)仍將是工業(yè)機器人職業(yè)首要的運動控制器類型。電子職業(yè)、半導體職業(yè)PC-Based運動控制商場開展穩(wěn)定，增速在17%左右。物流職業(yè)對機器視覺功用的需求添加，導致PC-Based份額也逐漸添加。在傳統(tǒng)印刷機械上仍然以PLC運動控制器為主，PC-Based運動控制器的使用剛剛起步，在新興的數(shù)碼印刷機械上使用較多，未來將小幅增長。