什么是運動控制？作為一個工控人，時常都會說到運動控制。那么，在工業(yè)控制與自動化領(lǐng)域中，運動控制到底指的是什么呢？

運動控制主要分兩個方向，一個是運動控制，通常用于機械領(lǐng)域；另一個就是過程控制，通常使用于化工領(lǐng)域。而運動控制指的是一種起源于早期的伺服系統(tǒng)，基于電動機的控制，以實現(xiàn)物體對角位移、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等等物理量改變的控制。

電機控制與運動控制

在上面的定義中，有提到電機控制，但電機控制和運動控制是不同的。

從關(guān)注點來說，電機控制(這里指伺服電機）主要關(guān)注的是控制單個電機的轉(zhuǎn)距、速度、位置中的一個或多個參數(shù)達(dá)到給定值。而運動控制主要關(guān)注點在于協(xié)調(diào)多個電機，完成指定的運動（合成軌跡、合成速度），比較著重軌跡規(guī)劃、速度規(guī)劃、運動學(xué)轉(zhuǎn)換；比如數(shù)控機床里面要協(xié)調(diào)XYZ軸電機，完成插補動作。

電機控制常常作為運動控制系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)（通常是電流環(huán)，工作在力矩模式下），更著重于對電機的控制，一般包括位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制三個控制環(huán)，一般沒有規(guī)劃的能力（有部分驅(qū)動器有簡單的位置和速度規(guī)劃能力）；

運動控制往往是針對產(chǎn)品而言的，包含機械、軟件、電氣等模塊，例如機器人、無人機、運動平臺等等，是對機械運動部件的位置、速度等進行實時的控制管理，使其按照預(yù)期的運動軌跡和規(guī)定的運動參數(shù)進行運動的一種控制。

兩者有部分內(nèi)容是重合的：位置環(huán)/速度環(huán)/轉(zhuǎn)距環(huán)可以在電機的驅(qū)動器中實現(xiàn)，也可以在運動控制器中實現(xiàn)，因此兩個屬于容易混淆。

基本架構(gòu)組成

一個運動控制系統(tǒng)的基本架構(gòu)組成包括：

1、運動控制器：用以生成軌跡點（期望輸出）和閉合位置反饋環(huán)。許多控制器也可以在內(nèi)部閉合一個速度環(huán)。

運動控制器主要分為三類，分別是PC-based、專用控制器、PLC。其中PC-based運動控制器在電子、EMS等行業(yè)被廣泛應(yīng)用；專用控制器的代表行業(yè)是風(fēng)電、光伏、機器人、成型機械等等；PLC則在橡膠、汽車、冶金等行業(yè)備受青睞。

2、驅(qū)動或放大器：用以將來自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。

3、執(zhí)行器：如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)行機或電機，用以輸出運動。

4、反饋傳感器：如光電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器或霍爾效應(yīng)設(shè)備等，用以反饋執(zhí)行器的位置到位置控制器，以實現(xiàn)和位置控制環(huán)的閉合。眾多機械部件用以將執(zhí)行器的運動形式轉(zhuǎn)換為期望的運動形式，它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。