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控機床領域內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、紡織和裝配工業中。

運動控制的發展

傳統機械傳動系統(過去)

機械直線軸系

PLC控制

混合機械系統(現在)

機械直線軸系

分布式智能伺服驅動

PLC控制

控制系統中，控制對象的關鍵參數：

? 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

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產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：

優點：直接產生推力、高速運行、無接觸運行、結構簡單

缺點：效率和功率因數相對較低，成本高

介紹過了運動控制系統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，如連續或間歇

? 噪音的要求

? 外形及安裝形式、尺寸等

? 使用環境

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