运动控制在工业控制与自动化领域的发展趋势【凯发K8娱乐官网入口】

2024-11-03 08:50:01

作为一个工控人，经常都会说道到运动控制。那么，在工业掌控与自动化领域中，运动控制究竟所指的是什么呢？电机掌控与运动控制有何区别？基本架构构成是怎样的？运动控制发展趋势如何？......让我们一起来理解一下！工业掌控主要分两个方向，一个是运动控制，一般来说用作机械领域；另一个就是过程控制，一般来说用于于化工领域。而运动控制所指的是一种源于早期的伺服系统，基于电动机的掌控，以构建物体对角位移、转矩、扭矩等等物理量转变的掌控。电机掌控与运动控制在上面的定义中，有提及电机掌控，但电机掌控和运动控制是有所不同的。

从关注点来说，电机掌控（这里指伺服电机）主要注目的是掌控单个电机的转距、速度、方位中的一个或多个参数超过等价值。而运动控制主要关注点在于协商多个电机，已完成登录的运动（制备轨迹、制备速度），较为侧重轨迹规划、速度规划、运动学切换；比如数控机床里面要协商XYZ轴电机，已完成插补动作。电机掌控经常作为运动控制系统的一个环节（一般来说是电流的环，工作在力矩模式下），更加着重于对电机的掌控，一般还包括方位掌控、速度掌控、转矩掌控三个掌控的环，一般没规划的能力（有部分驱动器有非常简单的方位和速度规划能力）。运动控制往往是针对产品而言的，包括机械、软件、电气等模块，例如机器人、无人机、运动平台等等，是对机械运动部件的方位、速度等展开动态的掌控管理，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数展开运动的一种掌控。

两者有部分内容是重合的：方位的环/速度的环/转距环可以在电机的驱动器中构建，也可以在运动控制器中构建，因此两个归属于更容易误解。基本架构构成一个运动控制系统的基本架构构成还包括：运动控制器：借以分解轨迹点（希望输入）和开口方位对系统的环。许多控制器也可以在内部开口一个速度的环。

运动控制器主要分成三类，分别是PC-based、专用控制器、PLC。其中PC-based运动控制器在电子、EMS等行业被广泛应用；专用控制器的代表行业是风电、光伏、机器人、成型机械等等；PLC则在橡胶、汽车、冶金等行业倍受注目。驱动或放大器：借以将来自运动控制器的掌控信号（一般来说是速度或扭矩信号）切换为更高功率的电流或电压信号。更加先进设备的智能化驱动可以自身开口方位环和速度的环，以取得更加准确的掌控。

执行器：如液压泵、气缸、线性继续执行机或电机，借以输入运动。对系统传感器：如光电编码器、转动变压器或霍尔效应设备等，借以对系统执行器的方位到方位控制器，以构建和方位掌控的环的开口。众多机械部件借以将执行器的运动形式切换为希望的运动形式，它还包括齿轮箱、轴、滚珠丝杠、齿形带上、联轴器以及线性和转动轴承。

从运动控制器看运动控制运动控制的经常出现更为增进机电掌控的解决方案，比如以前凸轮和齿轮都必须机械结构构建，现在可以用于电子凸轮、电子齿轮来构建，避免了机械构建过程的回程、摩擦和磨损等。成熟期的运动控制产品某种程度必须获取路径规划、前瞻掌控、运动协商、插补、运动学于是以逆解和驱动电机的指令输入等，还必须不具备工程配备软件（如SIMOTION的SCOUT）、语法解释器（不仅是指自己的语言，而且还包括IEC-61131-3的PLC语言反对）、非常简单的PLC功能、PID控制算法构建、HMI交互模块、故障诊断模块，高级的运动控制器还需要构建安全控制等。运动控制之发展趋势就运动控制器来说，随着行业应用于的拓展，中国运动控制市场渐渐成熟期，在机床、雕刻机、半导体、工业机器人、EMS、物料运送等多数下游机械行业皆获得不俗的发展。

特别是在在锂电池、工业机器人、半导体、EMS等行业，欧美和日本运动控制厂商展现出引人注目，享有较强的综合竞争优势。由于运动控制的目标，是要已完成生产线流程生产产品，在中间的运动控制过程，只不过并不是最最重要，反而是如何能准确动态的超过拒绝，才是最重要的功能；再加现在各种产品细致度拒绝越来越低，对制程拒绝也越来越苛刻，而运动控制讲究动态与精准，要超过最佳化，就得统合各种涉及技术，这样的统合被视作可玩性最低的控制技术。专用控制器在一段时间内仍将是工业机器人行业主要的运动控制器类型。半导体行业PC-based运动控制市场发展平稳，增长速度在17%左右。

物流行业对机器视觉功能的市场需求减少，造成PC-based比例也逐步减少。在传统印刷机械上依然以PLC运动控制器居多，PC-based运动控制器的应用于刚跟上，在新兴的数码印刷机械上用于较多，未来将小幅快速增长。

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