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核心提示：工業(yè)控制首要分兩個(gè)方向，一個(gè)是用于機(jī)械行業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制，另一個(gè)是用于化工行業(yè)的過(guò)程控制。而運(yùn)動(dòng)控制指的是一種起源于早期的伺服系統(tǒng)，也就是說(shuō)，運(yùn)動(dòng)控制其實(shí)是基于電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)物體對(duì)于角位移、速度、轉(zhuǎn)矩等物理量改變的控制。
作為一個(gè)工控人，時(shí)常都會(huì)提到運(yùn)動(dòng)控制。那么，什么是運(yùn)動(dòng)控制？在工業(yè)控制與自動(dòng)化范疇中，運(yùn)動(dòng)控制器的作用是什么呢?下面頂控科技大家了解一下。
什么是運(yùn)動(dòng)控制
運(yùn)動(dòng)控制，也可叫做電力拖動(dòng)控制；它是自動(dòng)化的一個(gè)分支，其動(dòng)力源大部分都基于電動(dòng)機(jī)。
也就是說(shuō)，運(yùn)動(dòng)控制其實(shí)是基于電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)物體對(duì)于角位移、速度、轉(zhuǎn)矩等物理量改變的控制。
這里面，又將運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行劃分為兩個(gè)方向，一個(gè)是用于機(jī)械行業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制，另一個(gè)是用于化工行業(yè)的過(guò)程控制。
在上面提到，運(yùn)動(dòng)控制其實(shí)是基于電動(dòng)機(jī)的，這里的電動(dòng)機(jī)指的是伺服電機(jī)；
如果一套單機(jī)設(shè)備上只用了一臺(tái)伺服電機(jī)，這種情況下是更注重于對(duì)電機(jī)的一個(gè)控制，如位置、速度、轉(zhuǎn)矩的控制；這個(gè)例子，是想單臺(tái)電機(jī)控制只是運(yùn)動(dòng)控制的一個(gè)環(huán)節(jié)。
而運(yùn)動(dòng)控制主要是針對(duì)產(chǎn)品，整體包含機(jī)械（電動(dòng)機(jī)只是機(jī)械中的零配件）、電氣、軟件等，是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置、速度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理，使其按照預(yù)定的控制方案轉(zhuǎn)變?yōu)槠谕臋C(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制。
運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)多種多樣，但從基本結(jié)構(gòu)上看，一個(gè)典型的現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件主要由:上位機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、功率驅(qū)動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器反饋檢測(cè)裝置等部分組成。
電機(jī)控制與運(yùn)動(dòng)控制
電機(jī)控制和運(yùn)動(dòng)控制是不同的。
從關(guān)注點(diǎn)來(lái)說(shuō)，電機(jī)控制(這兒指伺服電機(jī))首要關(guān)注的是控制單個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)距、速度、方位中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)到達(dá)給定值。而運(yùn)動(dòng)控制首要關(guān)注點(diǎn)在于和諧多個(gè)電機(jī)，完結(jié)指定的運(yùn)動(dòng)(組成軌道、組成速度)，比較著重軌道規(guī)劃、速度規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)學(xué)轉(zhuǎn)化;比方數(shù)控機(jī)床里面要和諧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)，作業(yè)在力矩方式下)，更著重于對(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)單的方位和速度規(guī)劃才能)。
運(yùn)動(dòng)控制往往是針對(duì)產(chǎn)品而言的，包括機(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)能夠在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器中完成，也能夠在運(yùn)動(dòng)控制器中完成，因而兩個(gè)屬于簡(jiǎn)單混淆。
運(yùn)動(dòng)控制器
運(yùn)動(dòng)控制器：指以中央邏輯控制單元為核心、以傳感器為信號(hào)敏感元件、以電機(jī)或動(dòng)力裝置和執(zhí)行單元為控制對(duì)象的一種控制裝置。
由運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)出命令，給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率放大，將放大后的信號(hào)傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)（伺服電機(jī)），伺服電機(jī)自帶編碼器，能夠?qū)崿F(xiàn)半閉環(huán)控制；
伺服電機(jī)又傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制機(jī)械，在機(jī)械裝置上安裝了光柵尺（也是編碼器），實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。
操作人員在現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)人機(jī)界面去進(jìn)行整個(gè)環(huán)節(jié)的調(diào)試操作。
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)(希望輸出)和閉合方位反應(yīng)環(huán)。許多控制器也能夠在內(nèi)部閉合一個(gè)速度環(huán)。
運(yùn)動(dòng)控制器首要分為三類，分別是PC-Based、專用控制器、PLC。其中PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器在電子、設(shè)備機(jī)床等職業(yè)被廣泛使用;專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、汽車、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)能夠自身閉合方位環(huán)和速度環(huán)，以獲得更準(zhǔn)確的控制。
執(zhí)行器：如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)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)執(zhí)行器的方位到方位控制器，以完成和方位控制環(huán)的閉合。
很多機(jī)械部件用以將執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)化為希望的運(yùn)動(dòng)方式，它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。
什么是運(yùn)動(dòng)控制
運(yùn)動(dòng)控制，也可叫做電力拖動(dòng)控制；它是自動(dòng)化的一個(gè)分支，其動(dòng)力源大部分都基于電動(dòng)機(jī)。
也就是說(shuō)，運(yùn)動(dòng)控制其實(shí)是基于電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)物體對(duì)于角位移、速度、轉(zhuǎn)矩等物理量改變的控制。
這里面，又將運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行劃分為兩個(gè)方向，一個(gè)是用于機(jī)械行業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制，另一個(gè)是用于化工行業(yè)的過(guò)程控制。
在上面提到，運(yùn)動(dòng)控制其實(shí)是基于電動(dòng)機(jī)的，這里的電動(dòng)機(jī)指的是伺服電機(jī)；
如果一套單機(jī)設(shè)備上只用了一臺(tái)伺服電機(jī)，這種情況下是更注重于對(duì)電機(jī)的一個(gè)控制，如位置、速度、轉(zhuǎn)矩的控制；這個(gè)例子，是想單臺(tái)電機(jī)控制只是運(yùn)動(dòng)控制的一個(gè)環(huán)節(jié)。
而運(yùn)動(dòng)控制主要是針對(duì)產(chǎn)品，整體包含機(jī)械（電動(dòng)機(jī)只是機(jī)械中的零配件）、電氣、軟件等，是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置、速度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制管理，使其按照預(yù)定的控制方案轉(zhuǎn)變?yōu)槠谕臋C(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制。
運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)多種多樣，但從基本結(jié)構(gòu)上看，一個(gè)典型的現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件主要由:上位機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、功率驅(qū)動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器反饋檢測(cè)裝置等部分組成。
電機(jī)控制與運(yùn)動(dòng)控制
電機(jī)控制和運(yùn)動(dòng)控制是不同的。
從關(guān)注點(diǎn)來(lái)說(shuō)，電機(jī)控制(這兒指伺服電機(jī))首要關(guān)注的是控制單個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)距、速度、方位中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)到達(dá)給定值。而運(yùn)動(dòng)控制首要關(guān)注點(diǎn)在于和諧多個(gè)電機(jī)，完結(jié)指定的運(yùn)動(dòng)(組成軌道、組成速度)，比較著重軌道規(guī)劃、速度規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)學(xué)轉(zhuǎn)化;比方數(shù)控機(jī)床里面要和諧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)，作業(yè)在力矩方式下)，更著重于對(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)單的方位和速度規(guī)劃才能)。
運(yùn)動(dòng)控制往往是針對(duì)產(chǎn)品而言的，包括機(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)能夠在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器中完成，也能夠在運(yùn)動(dòng)控制器中完成，因而兩個(gè)屬于簡(jiǎn)單混淆。
運(yùn)動(dòng)控制器
運(yùn)動(dòng)控制器：指以中央邏輯控制單元為核心、以傳感器為信號(hào)敏感元件、以電機(jī)或動(dòng)力裝置和執(zhí)行單元為控制對(duì)象的一種控制裝置。
由運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)出命令，給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率放大，將放大后的信號(hào)傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)（伺服電機(jī)），伺服電機(jī)自帶編碼器，能夠?qū)崿F(xiàn)半閉環(huán)控制；
伺服電機(jī)又傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制機(jī)械，在機(jī)械裝置上安裝了光柵尺（也是編碼器），實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。
操作人員在現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)人機(jī)界面去進(jìn)行整個(gè)環(huán)節(jié)的調(diào)試操作。
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)(希望輸出)和閉合方位反應(yīng)環(huán)。許多控制器也能夠在內(nèi)部閉合一個(gè)速度環(huán)。
運(yùn)動(dòng)控制器首要分為三類，分別是PC-Based、專用控制器、PLC。其中PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器在電子、設(shè)備機(jī)床等職業(yè)被廣泛使用;專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、汽車、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)能夠自身閉合方位環(huán)和速度環(huán)，以獲得更準(zhǔn)確的控制。
執(zhí)行器：如液壓泵、氣缸、線性執(zhí)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)執(zhí)行器的方位到方位控制器，以完成和方位控制環(huán)的閉合。
很多機(jī)械部件用以將執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)化為希望的運(yùn)動(dòng)方式，它包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。
