作為一個(gè)工控人，時(shí)常都會(huì)提到運(yùn)動(dòng)控制。那么，在工業(yè)控制與自動(dòng)化范疇中，運(yùn)動(dòng)控制究竟指的是什么呢?

　　電機(jī)控制與運(yùn)動(dòng)控制有何區(qū)別?

　　根本架構(gòu)組成是怎樣的?

　　運(yùn)動(dòng)控制開(kāi)展趨勢(shì)如何?

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　　讓我們一起來(lái)了解一下!

　　工業(yè)控制首要分兩個(gè)方向，一個(gè)是運(yùn)動(dòng)控制，一般用于機(jī)械范疇；另一個(gè)就是過(guò)程控制，一般使用于化工范疇。而運(yùn)動(dòng)控制指的是一種起源于早期的伺服系統(tǒng)，基于電動(dòng)機(jī)的控制，以完成物體對(duì)角位移、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等等物理量改動(dòng)的控制。

　　電機(jī)控制與運(yùn)動(dòng)控制

　　電機(jī)控制和運(yùn)動(dòng)控制是不同的。

　　從關(guān)注點(diǎn)來(lái)說(shuō)，電機(jī)控制(這兒指伺服電機(jī))首要關(guān)注的是控制單個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)距、速度、方位中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)到達(dá)給定值。而運(yùn)動(dòng)控制首要關(guān)注點(diǎn)在于和諧多個(gè)電機(jī)，完結(jié)指定的運(yùn)動(dòng)(組成軌道、組成速度)，比較著重軌道規(guī)劃、速度規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)學(xué)轉(zhuǎn)化;比方數(shù)控機(jī)床里面要和諧XYZ軸電機(jī)，完結(jié)插補(bǔ)動(dòng)作。

　　電機(jī)控制常常作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的一個(gè)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(duì)電機(jī)的控制，一般包括方位控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制三個(gè)控制環(huán)，一般沒(méi)有規(guī)劃的才能(有部分驅(qū)動(dòng)器有簡(jiǎn)單的方位和速度規(guī)劃才能)。

　　運(yùn)動(dòng)控制往往是針對(duì)產(chǎn)品而言的，包括機(jī)械、軟件、電氣等模塊，例如機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、運(yùn)動(dòng)渠道等等，是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的方位、速度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理，使其依照預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌道和規(guī)則的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(jī)的驅(qū)動(dòng)器中完成，也能夠在運(yùn)動(dòng)控制器中完成，因而兩個(gè)屬于簡(jiǎn)單混淆。

　　根本架構(gòu)組成

　　一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的根本架構(gòu)組成包括：

　　運(yùn)動(dòng)控制器：用以生成軌道點(diǎn)(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(gè)速度環(huán)。

　　運(yùn)動(dòng)控制器首要分為三類(lèi)，分別是PC-Based、專(zhuān)用控制器、PLC。其中PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器在電子、設(shè)備機(jī)床等職業(yè)被廣泛使用;專(zhuān)用控制器的代表職業(yè)是風(fēng)電、光伏、機(jī)器人、成型機(jī)械等等;PLC則在橡膠、汽車(chē)、冶金等職業(yè)備受喜愛(ài)。

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

　　執(zhí)行器：如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)行機(jī)或電機(jī)，用以輸出運(yùn)動(dòng)。

　　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(jī)械部件用以將執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)化為希望的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)控制器看運(yùn)動(dòng)控制

　　運(yùn)動(dòng)控制的呈現(xiàn)愈加促進(jìn)機(jī)電控制的解決方案，比方以前凸輪和齒輪都需求機(jī)械結(jié)構(gòu)完成，現(xiàn)在能夠使用電子凸輪、電子齒輪來(lái)完成，消除了機(jī)械完成過(guò)程的回程、沖突和磨損等。

　　老練的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品不僅僅需求供給途徑規(guī)劃、前瞻控制、運(yùn)動(dòng)和諧、插補(bǔ)、運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的指令輸出等，還需求具有工程配置軟件、語(yǔ)法解釋器、簡(jiǎn)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(jí)的運(yùn)動(dòng)控制器還能夠完成安全控制等。

　　運(yùn)動(dòng)控制之開(kāi)展趨勢(shì)

　　就運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)說(shuō)，跟著職業(yè)使用的擴(kuò)展，我國(guó)運(yùn)動(dòng)控制商場(chǎng)逐漸老練，在機(jī)床、雕刻機(jī)、半導(dǎo)體、工業(yè)機(jī)器人、EMS、物料轉(zhuǎn)移等大都下游機(jī)械職業(yè)均獲得不錯(cuò)的開(kāi)展。

　　由于運(yùn)動(dòng)控制的目標(biāo)，是要完結(jié)生產(chǎn)線流程制作產(chǎn)品，在中心的運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程，其實(shí)并不是最最重要，反而是如何能正確實(shí)時(shí)的到達(dá)要求，才是最重要的功用;加上現(xiàn)在各種產(chǎn)品精細(xì)度要求愈來(lái)愈高，對(duì)制程要求也愈來(lái)愈嚴(yán)苛，而運(yùn)動(dòng)控制講究實(shí)時(shí)與精準(zhǔn)，要到達(dá)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(zhuān)用控制器在一段時(shí)間內(nèi)仍將是工業(yè)機(jī)器人職業(yè)首要的運(yùn)動(dòng)控制器類(lèi)型。電子職業(yè)、半導(dǎo)體職業(yè)PC-Based運(yùn)動(dòng)控制商場(chǎng)開(kāi)展穩(wěn)定，增速在17%左右。物流職業(yè)對(duì)機(jī)器視覺(jué)功用的需求添加，導(dǎo)致PC-Based份額也逐漸添加。在傳統(tǒng)印刷機(jī)械上仍然以PLC運(yùn)動(dòng)控制器為主，PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器的使用剛剛起步，在新興的數(shù)碼印刷機(jī)械上使用較多，未來(lái)將小幅增長(zhǎng)。