運動控制器的優(yōu)缺點及應(yīng)用范圍分析

運動控制（Motion Control）通常是指在復(fù)雜條件下，將預(yù)定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機(jī)械運動，實現(xiàn)機(jī)械運動精確的位置控制、速度控制、加速度控制、轉(zhuǎn)矩或力的控制。

按照使用動力源的不同，運動控制主要可分為以電動機(jī)作為動力源的電氣運動控制、以氣體和流體作為動力源的氣液控制和以燃料（煤、油等）作為動力源的熱機(jī)運動控制等。據(jù)資料統(tǒng)計，在所有動力源中，90%以上來自于電動機(jī)。電動機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)和生活中起著十分重要的作用，所以在這幾種運動控制中，電氣運動控制應(yīng)用最為廣泛。

運動控制器就是控制電動機(jī)的運行方式的專用控制器：比如電動機(jī)在由行程開關(guān)控制交流接觸器而實現(xiàn)電動機(jī)拖動物體向上運行達(dá)到指定位置后又向下運行，或者用時間繼電器控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)一會停一會再轉(zhuǎn)一會再停。運動控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在專用機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜，因為后者運動形式更簡單，通常被稱為通用運動控制（GMC）。

一個運動控制器用以生成軌跡點（期望輸出）和閉合位置的反饋環(huán)。許多控制器也可以在內(nèi)部閉合一個速度環(huán)。 一個驅(qū)動器或放大器用來將運動控制器的控制信號（通常是速度或扭矩信號）轉(zhuǎn)換為更高功率的電流或電壓信號。更為先進(jìn)的智能化驅(qū)動可以自身閉合位置環(huán)和速度環(huán)，以獲得更精確的控制。

優(yōu)點：（1）硬件組成簡單，把運動控制器插入PC總線，連接信號線就可組成系統(tǒng)；（2）可以使用PC機(jī)已經(jīng)具有的豐富軟件進(jìn)行開發(fā)；（3）運動控制軟件的代碼通用性和可移植性較好；（4）可以進(jìn)行開發(fā)工作的工程人員較多，不需要太多培訓(xùn)工作，就可以進(jìn)行開發(fā)。

缺點：（1）采用板卡結(jié)構(gòu)的運動控制器采用金手指連接，單邊固定，在多數(shù)環(huán)境較差的工業(yè)現(xiàn)場（振動、粉塵、油污嚴(yán)重），不適宜長期工作。（2）PC資源浪費。由于PC的捆綁方式銷售，用戶實際上僅使用少部分PC資源，未使用的PC資源不但造成閑置和浪費，還帶來維護(hù)上的麻煩。（3）整體可靠性難以保證，由于PC選擇可以是工控機(jī)，也可以是商用機(jī)。系統(tǒng)集成后，可靠性差異很大，并不是由運動控制器能保證的。（4）難以突出行業(yè)特點。

隨著機(jī)械制造OEM廠商對運動控制器產(chǎn)品越來越熟悉，運動控制器一直在拓展它的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍，在一些非傳統(tǒng)的細(xì)分行業(yè)取得了突破。雖然這些行業(yè)只占了運動控制器市場很小的市場，但這些領(lǐng)域?qū)⒊蔀槲磥淼内A利增長點，也為很多中小型的公司提供了市場機(jī)會。比如說風(fēng)力變槳距控制系統(tǒng)，油田抽油機(jī)，火焰切割機(jī)，硅片切割機(jī)，追日系統(tǒng)，彈簧機(jī)，植毛機(jī)等等。

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