随着高端装备技术的发展、设备自动化程度的提升，以电动机为控制对象的运动控制技术应用需求也越来越广泛，变频调速和伺服、步进控制等技术已深入到家电、交通、纺织、机械、冶金、化工等各个行业。本任务主要通过对运动控制系统的定义、发展历史、分类、应用领域、组成、技术要素，以及典型的PLC运动控制系统组成介绍，让大家对“什么是运动控制系统”有一个初步的认知。

1. 理解运动控制系统的定义

2. 掌握典型的PLC运动控制系统的组成

   
   

1. 掌握典型的PLC运动控制系统的组成

【知识点1】运动控制系统的定义

运动控制系统（motion control system）：控制机械运动(速度，加速度，位移等机械量)的自动控制系统。（解决“电能→机械能”中的控制问题）。

运动控制系统是以机械运动的驱动设备——电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子、功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动控制系统。这类系统控制电动机的转速、转矩和转角，将电能转换为机械能，实现运动机械的运动要求。

【知识点2】运动控制系统的发展历程

• 十九世纪末，交流电机出现，经济实用的鼠笼机，功率因数高的同步机；

• 二十世纪中，形成直流调速，交流不调速的格局；

• 二十世纪八十年代以前，只有直流传动；

• 二十世纪后期，交流调速兴起，原来格局打破；

• 二十一世纪，交流调速系统应用范围不断扩大，伺服系统应用越来越多。

【知识点3】运动控制系统的分类

运动控制系统按照功能和应用需求分类：

【知识点4】运动控制系统的主要应用领域

运动控制系统的主要应用领域非常广泛，包括但不限于以下几个重要领域：

（1）冶金行业：电弧炉电极控制、轧机轧辊控制、产品定尺控制等。

（2）机械行业：机床定位控制、加工轨迹控制以及各种流水生产线和机械手的控制等。

（3）信息行业：磁盘驱动器的磁头定位控制，打印机、绘图机控制等。

（4）建筑行业：电梯控制及电梯群控等。

（5）军工行业：雷达天线和各种火炮控制等。

（6）能源行业：在新能源领域，如风力发电和太阳能跟踪系统等。

（7）其他行业：立体仓库和立体车库的控制等。

综上所述，运动控制系统的应用非常广泛，几乎涵盖了所有需要精确控制物体运动的领域。随着技术的不断进步，运动控制系统的应用范围还在不断扩大，其重要性在现代工业社会中愈发凸显。

【知识点5】运动控制系统的组成

• 以电机为控制对象

• 以控制器为核心（借助计算机和其他电子装置实现）

• 以功率变换装置为执行机构

• 以自动控制理论和信息处理理论为理论基础设计组成的自动控制系统

【知识点6】运动控制技术的基本要素

运动控制技术的基本要素:

1）运动控制器技术：头脑功能。

2）软件技术：大脑中枢功能。

3）传感器技术：眼、耳、鼻功能。

4）传动技术：手、足功能。

5）接口技术：神经系统功能。

6）网络技术：信息传输功能。

【知识点7】典型的PLC运动控制系统

典型的PLC运动控制系统如图所示：