第1章 迅猛發展的運動控制器與交流 伺服系統技術

1.1 什么是運動控制和運動控制器

運動控制（Motion Control）通常是指在復雜條件下將預定的控制方案、規劃指令轉變成期望的機械運動，實現機械運動精確的位置控制、速度控制和轉矩控制。

運動控制系統一般由控制器、功率放大器與驅動裝置、電動機、負載及相關的傳感器等構成。控制器下達指令，通過驅動器轉化為能夠控制電動機運行的電信號，驅動電動機旋轉，帶動工作機械運行，同時電動機和工作機械上的傳感器將電動機及機械上的實時信息反饋給控制器，以便控制器實時加以調整，從而控制整個系統的穩定運行。

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、以電動機或動力裝置和執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械的位置、速度等進行實時的控制，使其按照設定的運動軌跡和參數進行運動。

早期的運動控制技術主要是伴隨著數控技術、機器人技術和工廠自動化技術而發展起來的。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，往往無須另外的處理器和操作系統支持，可以獨立完成運動控制功能和人機交互功能。這類控制器主要用于專門的數控機械和其他自動化設備，根據應用行業的工藝要求設計了相關的功能，用戶只需按要求編寫應用加工代碼文件，將指令文件傳輸到控制器，控制器即可完成相關的動作。這類控制器往往不能離開其特定的工藝要求而跨行業應用，控制器的開放性僅僅取決于控制器的加工代碼協議，用戶不能根據應用要求而重組自己的運動控制系統。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用受到限制。