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運動控制系統是以電動機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子、功率變換裝置為執行機構，在控制理論指導下組成的電氣傳動控制系統。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計算機、運動控制器、功率驅動裝置、電動機和傳感器反饋檢測裝置和被控對象等幾部分組成，如圖1所示。電動機及其功率驅動裝置作為執行器主要為被控對象提供動力，特別設計應用于伺服系統的電機稱之為伺服電機，通常內含位置反饋裝置，如光電編碼器。目前主要應用于產業界的伺服電機包括直流伺服電機、永磁交流伺服電機與感應交流伺服電機，其中以永磁交流伺服電機占大多數。

圖1 典型運動控制系統組成

運動控制器是以中心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。其功能在于提供整個伺服系統的閉路控制，如位置控制、速度控制和轉矩控制等。

一、運動控制器的分類

目前市場上的運動控制器根據不同的方法有不同的分類。

（1）按被控對象分類

根據應用場合被控對象的不同可分為步進電機運動控制器、伺服電機運動控制器和既可以對步進電機進行
控制又可以對交流伺服電機進行控制的運動控制器。

（2）按結構進行分類

· 基于計算機標準總線的運動控制器

基于總線的運動控制器是利用計算機硬件和操縱系統，并結適用戶開發的運動控制應用程序來實現的，具有高速的數據處理能力。總線形式上主要有ISA接口、PCI接口、VME接口、RS232接口和USB接口等。這種運動控制器大都采用DSP或微機芯片作為CPU，可完成運動規劃、高速實時插補、伺服濾波控制和伺服驅動、外部IO之間的標準化通用接口功能，同時隨控制器還提供功能強大的運動控制軟件庫C語言運動函數庫、Windows DLL動態鏈接庫等，可供用戶根據不同的需求，在DOS或WINDOWS等平臺下自行開發應用軟件，組成各種控制系統。

例如美國Deltatau公司的PMAC多軸運動控制器，采用Motorola公司的高性能數字信號處理器DSP5600X作為CPU，可以最多同時控制8根軸，與各種類型的主機、放大器、電機和傳感器一起完成各種功能。英國阿沃德公司的TRIO運動控制卡、固高科技(深圳)有限公司的GT系列運動控制器產品和美國NI公司的NI系列運動控制器等都是這類產品。

從用戶使用的角度來看，這些基于PC機的運動控制器之間的差異主要是硬件接口(輸進輸出信號的種類、性能)和軟件接口(運動控制函數庫的功能函數)。

· Soft型開放式運動控制器

基于Soft型開放式運動控制器提供給用戶很大的靈活性，它的運動控制軟件全部裝在計算機中，而硬件部分僅是計算機與伺服驅動和外部IO之間的標準化通用接口，如同計算機中可以安裝各種品牌的聲卡、CDROM和相應的驅動程序一樣。用戶可以在Windows平臺和其他操縱系統的支持下，利用開放的運動控制內核，開發所需的控制功能，構成各種類型的高性能運動控制系統，從而提供給用戶更多的選擇和靈活性。

這種控制器的典型產品有美國MDSI公司的Open CNC、德國PA(Power Automation)公司的PA8000NT，美國Soft SERVO公司的基于網絡的運動控制器和國內的固高科技有限公司的GO系列運動控制器產品等。Soft型開放式運動控制的特點是開發、制造本錢相對較低，能夠給予系統集成商和開發商更加個性化的開發平臺。此類產品的價格國內產品普遍要低于國外產品，但在技術性能上也存在一定差距。

·嵌進式結構的運動控制器

這類運動控制器是把計算機嵌進到運動控制器中的一種產品，它能夠獨立運行。運動控制器與計算機之間的通訊依然是靠計算機總線，實質上是基于總線結構的運動控制器的一種變種。在使用中，采用如產業以太網、RS485、SERCOS、Profibus等現場網絡通訊接口聯接上級計算機或控制面板。嵌進式的運動控制器也可配置軟盤和硬盤驅動器，甚至可以通過Internet進行遠程診斷，例如美國ADEPT公司的SmartController，固高科技公司的GU嵌進式運動控制平臺系列產品等。