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作為一個(gè)工控人，經(jīng)常都會(huì)說(shuō)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)控制有何差異？

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？

......

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)就是進(jìn)程控制，一般運(yùn)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)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的控制，以完結(jié)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

在上面的界說(shuō)中，有說(shuō)到電機(jī)控制，但電機(jī)控制和運(yùn)動(dòng)控制是不同的。

從重視點(diǎn)來(lái)說(shuō)，電機(jī)控制(這兒指伺服電機(jī))首要重視的是控制單個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)距、速度、方位中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)達(dá)到給定值。而運(yùn)動(dòng)控制首要重視點(diǎn)在于和諧多個(gè)電機(jī)，完結(jié)指定的運(yùn)動(dòng)(合成軌道、合成速度)，比較側(cè)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)床里邊要和諧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)，工作在力矩方式下)，更側(cè)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)略的方位和速度規(guī)劃才能)。

運(yùn)動(dòng)控制

運(yùn)動(dòng)控制往往是針對(duì)產(chǎn)品而言的，包含機(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)可以在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器中完結(jié)，也可以在運(yùn)動(dòng)控制器中完結(jié)，因而兩個(gè)屬于容易混雜。

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)(期望輸出)和閉合方位反應(yīng)環(huán)。許多控制器也可以在內(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。其間PC-based運(yùn)動(dòng)控制器在電子、EMS等職業(yè)被廣泛應(yīng)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、轎車(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)可以本身閉合方位環(huán)和速度環(huán)，以獲得更精確的控制。

履行器：如液壓泵、氣缸、線(xiàn)性履行機(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)履行器的方位到方位控制器，以完結(jié)和方位控制環(huán)的閉合。

很多機(jī)械部件用以將履行器的運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)化為期望的運(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(xiàn)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)控制的出現(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)完結(jié)，現(xiàn)在可以運(yùn)用電子凸輪、電子齒輪來(lái)完結(jié)，消除了機(jī)械完結(jié)進(jìn)程的回程、摩擦和磨損等。

 成熟的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品不僅僅需求提供路徑規(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(如SIMOTION的SCOUT)、語(yǔ)法解釋器(不僅是指自己的語(yǔ)言，并且包括IEC-61131-3的PLC語(yǔ)言支持)、簡(jiǎn)略的PLC功用、PID控制算法完結(jié)、HMI交互接口、故障診斷接口，高級(jí)的運(yùn)動(dòng)控制器還可以完結(jié)安全控制等。

運(yùn)動(dòng)控制

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)應(yīng)用的擴(kuò)展，我國(guó)運(yùn)動(dòng)控制商場(chǎng)逐漸成熟，在機(jī)床、雕刻機(jī)、半導(dǎo)體、工業(yè)機(jī)器人、EMS、物料轉(zhuǎn)移等多數(shù)下流機(jī)械職業(yè)均獲得不錯(cuò)的開(kāi)展。尤其在鋰電池、工業(yè)機(jī)器人、半導(dǎo)體、EMS等職業(yè)，歐美和日本運(yùn)動(dòng)控制廠商表現(xiàn)突出，具有較強(qiáng)的歸納競(jìng)賽優(yōu)勢(shì)。

由于運(yùn)動(dòng)控制的方針，是要完結(jié)生產(chǎn)線(xiàn)流程制造產(chǎn)品，在中心的運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)程，其實(shí)并不是最最重要，反而是如何能正確實(shí)時(shí)的達(dá)到要求，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)愈苛刻，而運(yùn)動(dòng)控制考究實(shí)時(shí)與精準(zhǔn)，要達(dá)到最佳化，就得整合各種相關(guān)技能，這樣的整合被視為難度最高的控制技能。

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。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份額也逐步添加。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)控制器的應(yīng)用剛剛起步，在新興的數(shù)碼印刷機(jī)械上運(yùn)用較多，未來(lái)將小幅增長(zhǎng)。

來(lái)源：中國(guó)智能化網(wǎng)