運動控制器是整個運動控制系統的核心，可以是專用控制器，但一般采用具有通信功能的隻能裝置，如工業控制計算機（IPC）、可編程序控制器（PLC）或數字信号處理器（DSP）等。運動控制器的作用是執行編寫的程序，通過采集現場的I/O信号，實現各種運算功能，對程序流程和I/O設備進行控制，并與操作站和其他現場設備進行通信。

目前，工業生産中常用的用于運動控制的控制器産品包括基于PCI總線和DSP的運動控制闆卡、通用PLC和專用運動控制模塊等，如下圖所示。

運動控制卡

通用PLC

運動控制專用模塊

不同的控制器可以實現不同精确度和類型的運動軌迹的控制。運動軌迹一般由直線、圓弧組成，對于一些非圓曲線輪廓則用直線或圓弧去逼近。插補計算就是控制器根據輸入的基本數據，通過計算，将運動軌迹描述出來，邊計算邊根據計算結果向執行機構發出運動指令。對于較簡單的慢速直線運動，控制器需要進行的計算往往以整數運算為主；采用通用PLC等控制器即可實現，對于快速運動或圓弧插補運動，往往需要浮點數運算能力更強、輸出信号頻率更高的專用控制器或芯片來實現，例如TI的TMS320F28335 DSP芯片、GE的PMM335運動控制器、AB的ControlLogix控制器等

運動控制器可以實現各種控制算法，如PID算法、模糊控制算法、各類補償算法等。其中，PLC作為一種通用控制裝置，因其可靠性高、體積小、功能強、可在線修改程序、可對模拟量進行控制、方便與計算機連接等特點，已經在流水線、機械手、立體倉庫等工業運動控制領域中得到了廣泛的應用。

最初的運動控制器實際上是可以獨立運行的專用控制器，往往無需另外的處理器和操作系統支持，可以獨立完成運動控制功能、工藝技術要求的其他功能和人機交互功能。這類控制器可以成為獨立運行(Stand-alone)的運動控制器，主要針對專門的數控機械和其他自動化設備而設計，往往已根據應用行業的工藝要求設計了功能，用戶隻需要按照其協議要求編寫應用加工代碼文件，利用RS232或者DNC方式傳輸到控制器，控制器即可完成相關的動作。但這類控制器往往不能離開其特定的工藝要求而跨行業應用，控制器的開放性僅僅依賴于控制器的加工代碼協議，用戶不能根據應用要求而重組自己的運動控制系統。通用運動控制器的發展成為市場的必然需求。

通用運動控制技術作為自動化技術的一個重要分支，1990年開始在發達國家進入快速發展的階段。由于有強勁的市場需求的推動，通用運動控制技術發展迅速并得到廣泛應用。近年來，随着通用運動控制技術的不斷進步和完善，通用運動控制器作為一個獨立的運動控制類産品，已經被越來越多的行業領域所接受。1987年，美國政府組織開放式運動控制系統的研究，即下一代控制器(NGC)研究計劃。該計劃首先提出了開放體系結構控制器的概念，制定了開放系統體系結構标準規格(OSACA)。自1996年開始，美國幾個大的科研機構對NGC計劃分别發表了相應的研究成果，如美國國際标準研究院研制的增強型機床控制器(EMC)。美國通用、福特和克萊斯勒三大汽車公司研制的開放式、模塊化體系結構控制器(OMAC)，其目的是用更加開放、更加模塊化的控制結構使制造系統更加柔性、更加敏捷。通用運動控制器也從以單片機、微處理器或專用芯片作為核心處理器，發展到了基于PC總線、以DSP和FPGA作為核心處理器的開放式運動控制器。運動控制技術也由面向傳統的數控加工行業的專用運動控制技術而發展為具有開放結構、能結合具體應用要求而快速重組的先進運動控制技術。

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