什么是運動控制，工業控制與自動化領域中運動控制器的作用是什么？

作為一個工控人，時常都會提到運動控制。那么，什么是運動控制？在工業控制與自動化范疇中，運動控制器的作用是什么呢?

什么是運動控制

運動控制，也可叫做電力拖動控制；它是自動化的一個分支，其動力源大部分都基于電動機。

也就是說，運動控制其實是基于電動機，實現物體對于角位移、速度、轉矩等物理量改變的控制。

這里面，又將運動控制進行劃分為兩個方向，一個是用于機械行業的運動控制，另一個是用于化工行業的過程控制。

在上面提到，運動控制其實是基于電動機的，這里的電動機指的是伺服電機；

如果一套單機設備上只用了一臺伺服電機，這種情況下是更注重于對電機的一個控制，如位置、速度、轉矩的控制；這個例子，是想單臺電機控制只是運動控制的一個環節。

而運動控制主要是針對產品，整體包含機械（電動機只是機械中的零配件）、電氣、軟件等，是對機械運動部件的位置、速度等進行實時的控制管理，使其按照預定的控制方案轉變為期望的機械運動的控制。

運動控制系統多種多樣，但從基本結構上看，一個典型的現代運動控制系統的硬件主要由:上位機、運動控制器、功率驅動裝置、電動機、執行機構和傳感器反饋檢測裝置等部分組成。

電機控制與運動控制

電機控制和運動控制是不同的。

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

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

運動控制往往是針對產品而言的，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則的運動參數進行運動的一種控制。

兩者有部分內容是重合的：方位環/速度環/轉距環能夠在電機的驅動器中完成，也能夠在運動控制器中完成，因而兩個屬于簡單混淆。

運動控制器

運動控制器：指以中央邏輯控制單元為核心、以傳感器為信號敏感元件、以電機或動力裝置和執行單元為控制對象的一種控制裝置。

運動控制系統圖

由運動控制器發出命令，給驅動機構進行功率放大，將放大后的信號傳給執行機構（伺服電機），伺服電機自帶編碼器，能夠實現半閉環控制；

伺服電機又傳動機構控制機械，在機械裝置上安裝了光柵尺（也是編碼器），實現全閉環控制。

操作人員在現場可通過人機界面去進行整個環節的調試操作。

根本架構組成

一個運動控制系統的根本架構組成包括：

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

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、設備機床等職業被廣泛使用;專用控制器的代表職業是風電、光伏、機器人、成型機械等等;PLC則在橡膠、汽車、冶金等職業備受喜愛。

驅動或放大器：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)轉化為更高功率的電流或電壓信號。更為先進的智能化驅動能夠自身閉合方位環和速度環，以獲得更準確的控制。

執行器：如液壓泵、氣缸、線性執行機或電機，用以輸出運動。

反應傳感器：如光電編碼器、旋轉變壓器或霍爾效應設備等，用以反應執行器的方位到方位控制器，以完成和方位控制環的閉合。

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

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