第1章 迅猛发展的运动控制器与交流 伺服系统技术

1.1 什么是运动控制和运动控制器

运动控制（Motion Control）通常是指在复杂条件下将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制和转矩控制。

运动控制系统一般由控制器、功率放大器与驱动装置、电动机、负载及相关的传感器等构成。控制器下达指令，通过驱动器转化为能够控制电动机运行的电信号，驱动电动机旋转，带动工作机械运行，同时电动机和工作机械上的传感器将电动机及机械上的实时信息反馈给控制器，以便控制器实时加以调整，从而控制整个系统的稳定运行。

运动控制器是指以中央逻辑控制单元为核心、以传感器为检测元件、以电动机或动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置。

运动控制起源于早期的伺服控制。简单地说，运动控制就是对工作机械的位置、速度等进行实时的控制，使其按照设定的运动轨迹和参数进行运动。

早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术、机器人技术和工厂自动化技术而发展起来的。早期的运动控制器实际上是可以独立运行的专用的控制器，往往无须另外的处理器和操作系统支持，可以独立完成运动控制功能和人机交互功能。这类控制器主要用于专门的数控机械和其他自动化设备，根据应用行业的工艺要求设计了相关的功能，用户只需按要求编写应用加工代码文件，将指令文件传输到控制器，控制器即可完成相关的动作。这类控制器往往不能离开其特定的工艺要求而跨行业应用，控制器的开放性仅仅取决于控制器的加工代码协议，用户不能根据应用要求而重组自己的运动控制系统。这就是专用的运动控制器。

专用的运动控制器因为其局限性和价格昂贵使其应用受到限制。