运动控制器的优缺点及应用范围分析

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、加速度控制、转矩或力的控制。

按照使用动力源的不同，运动控制主要可分为以电动机作为动力源的电气运动控制、以气体和流体作为动力源的气液控制和以燃料（煤、油等）作为动力源的热机运动控制等。据资料统计，在所有动力源中，90%以上来自于电动机。电动机在现代化生产和生活中起着十分重要的作用，所以在这几种运动控制中，电气运动控制应用最为广泛。
  

运动控制器就是控制电动机的运行方式的专用控制器：比如电动机在由行程开关控制交流接触器而实现电动机拖动物体向上运行达到指定位置后又向下运行，或者用时间继电器控制电动机正反转或转一会停一会再转一会再停。运动控制在机器人和数控机床的领域内的应用要比在专用机器中的应用更复杂，因为后者运动形式更简单，通常被称为通用运动控制（GMC）。

一个运动控制器用以生成轨迹点（期望输出）和闭合位置的反馈环。许多控制器也可以在内部闭合一个速度环。 一个驱动器或放大器用来将运动控制器的控制信号（通常是速度或扭矩信号）转换为更高功率的电流或电压信号。更为先进的智能化驱动可以自身闭合位置环和速度环，以获得更精确的控制。

优点：（1）硬件组成简单，把运动控制器插入PC总线，连接信号线就可组成系统；（2）可以使用PC机已经具有的丰富软件进行开发；（3）运动控制软件的代码通用性和可移植性较好；（4）可以进行开发工作的工程人员较多，不需要太多培训工作，就可以进行开发。

缺点：（1）采用板卡结构的运动控制器采用金手指连接，单边固定，在多数环境较差的工业现场（振动、粉尘、油污严重），不适宜长期工作。（2）PC资源浪费。由于PC的捆绑方式销售，用户实际上仅使用少部分PC资源，未使用的PC资源不但造成闲置和浪费，还带来维护上的麻烦。（3）整体可靠性难以保证，由于PC选择可以是工控机，也可以是商用机。系统集成后，可靠性差异很大，并不是由运动控制器能保证的。（4）难以突出行业特点。

随着机械制造OEM厂商对运动控制器产品越来越熟悉，运动控制器一直在拓展它的应用领域和范围，在一些非传统的细分行业取得了突破。虽然这些行业只占了运动控制器市场很小的市场，但这些领域将成为未来的赢利增长点，也为很多中小型的公司提供了市场机会。比如说风力变桨距控制系统，油田抽油机，火焰切割机，硅片切割机，追日系统，弹簧机，植毛机等等。

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