運動控制（MC）是自動化的一個分支，它使用通稱為伺服機構的一些設備如液壓泵，線性執(zhí)行機或者是電機來控制機器的位置或速度。

運動控制在機器人和數(shù)控機床領域內(nèi)的應用要比在專用機器中的應用更復雜，因為后者運動形式更簡單，通常被稱為通用運動控制（GMC）。運動控制被廣泛應用在包裝、印刷、紡織和裝配工業(yè)中。

運動控制的發(fā)展

傳統(tǒng)機械傳動系統(tǒng)(過去)

機械直線軸系

PLC控制

混合機械系統(tǒng)(現(xiàn)在)

機械直線軸系

分布式智能伺服驅動

PLC控制

控制系統(tǒng)中，控制對象的關鍵參數(shù)：

? 力矩：輸出力矩、響應，力矩擾動

? 轉速：恒速、調速、加減速

? 位置：分辨率、定位精度、軌跡

典型的運動控制系統(tǒng)

運動控制用電機的種類

? 直流電動機

? 交流電動機

? 步進電動機

? 直線電動機

下面將分別講述各種電機的特點：

1.直流電動機

直流電機的勵磁方式分為：永磁和勵磁，最大的特點是：n∝U，即轉速正比于電壓。直流電動機的問題是：

2.交流電機

利用交流電在電機內(nèi)產(chǎn)生旋轉磁場而使轉子旋轉。電機的轉速由交流電的頻率決定，一般多用于恒速運行的場合。

交流電機的運行原理

交流電機實例

交流電機又分為同步電動機、感應（異步）電動機，而同步電動機按照勵磁方式分，又分為激磁式和永磁式。

交流同步電動機結構示意圖

交流異步電動機的轉子

3.步進電動機

? 將電脈沖轉換成角位移的電動機

? 力矩的產(chǎn)生是基于定轉子之間由磁阻效應

結構示意圖

運行原理圖

運行特點：

? 輸入脈沖數(shù)對應角位移量

? 靜止時具有一定的保持力矩

4.直線電動機：

直線電機特點：

優(yōu)點：直接產(chǎn)生推力、高速運行、無接觸運行、結構簡單

缺點：效率和功率因數(shù)相對較低，成本高

介紹過了運動控制系統(tǒng)中電機的原理及特點，再介紹一下如何選擇電機，重要的考慮因素如下：

? 負載所需的功率和力（扭）矩

? 負載的機械特性

? 其他要求，如速度的變化范圍、精度，力矩的變化和響應

? 工作方式，如連續(xù)或間歇

? 噪音的要求

? 外形及安裝形式、尺寸等

? 使用環(huán)境

常用電動機的機械特性

電機的主要應用場合：

調速：交流電動機、直流電動機、直流無刷電機

定位：步進電機、永磁同步伺服電機、直線電機