運(yùn)動(dòng)控制器是整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心，作用是執(zhí)行編寫的程序，通過采集現(xiàn)場(chǎng)的I/O信號(hào)，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算功能，對(duì)程序流程和I/O設(shè)備進(jìn)行控制，并與操作站和其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通信。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制器的核心技術(shù)方案來分，主要可分為基于模擬電路型、基于微控制單元型、基于可編程控制器型、基于通用計(jì)算機(jī)型、基于專用集成電路(ASIC)型、基于可編程邏輯器件型和基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)型等。

運(yùn)動(dòng)控制器根據(jù)被控制的對(duì)象來分，可分為步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器、伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器和既可對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制又可對(duì)直流或交流伺服電機(jī)進(jìn)行控制的運(yùn)動(dòng)控制器。

運(yùn)動(dòng)控制器主要可以分為基于總線的運(yùn)動(dòng)控制器和獨(dú)立應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)控制器及混合型運(yùn)動(dòng)控制器。

基于總線的運(yùn)動(dòng)控制器是利用現(xiàn)有的硬件和操作系統(tǒng)，并結(jié)合用戶開發(fā)的應(yīng)用程序來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制的，具有高速的數(shù)據(jù)處理能力?？偩€形式上主要有ISA接口、PCI接口、VME接口、RS232接口和USB接口等。

獨(dú)立應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)控制器是將控制器、I/O、操作界面和通信接口裝入一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，伺服環(huán)的更新、I/O和操作界面均由內(nèi)部適當(dāng)?shù)能浖硗瓿?。這種控制器無法提供像基于總線的控制器那樣靈活的通信和操作界面，而且要集成到大型的系統(tǒng)也比較困難。但從應(yīng)用需求來看，這兩種類型的運(yùn)動(dòng)控制器各有其優(yōu)點(diǎn):基于總線結(jié)構(gòu)型的運(yùn)動(dòng)控制器易于系統(tǒng)集成，具有很好的網(wǎng)絡(luò)功能和開放性;獨(dú)立型運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用起來靈活機(jī)動(dòng)、系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化也比較容易。

混合型的運(yùn)動(dòng)控制器是由一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器和一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器組裝而成的，既具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)控制器的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也可以通過很多方法和協(xié)議將多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器連接在一起，進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。

運(yùn)動(dòng)控制器根據(jù)位置控制原理，即有無檢測(cè)反饋傳感器及其檢測(cè)裝置，可分為開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)三種基本的運(yùn)動(dòng)控制器。

1、開環(huán)控制運(yùn)動(dòng)控制器

無位置檢測(cè)反饋裝置，其執(zhí)行電動(dòng)機(jī)一般采用步進(jìn)電機(jī)。此類運(yùn)動(dòng)控制器最大的特點(diǎn)是控制方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)出的位移指令信號(hào)流是單向的，因此不存在穩(wěn)定性問題。但由于機(jī)械傳動(dòng)誤差不經(jīng)過反饋校正，故位置精度一般不高。

2、半閉環(huán)控制運(yùn)動(dòng)控制器

位置反饋采用轉(zhuǎn)角檢測(cè)元件，直接安裝在伺服電機(jī)或絲杠端部。由于具有位置反饋比較控制，可獲得較高的定位精度，大部分機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)未包括在系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)，因此可獲得較穩(wěn)定的控制特性。絲杠等機(jī)械傳動(dòng)誤差不能通過反饋校正，但可采用軟件定值補(bǔ)償?shù)姆椒▉磉m當(dāng)提高其精度。

3、全閉環(huán)控制運(yùn)動(dòng)控制器

采用光柵等檢測(cè)元件對(duì)被控單元進(jìn)行位置檢測(cè)，可以消除從電機(jī)到被控單元之間整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)誤差，得到很高的靜態(tài)定位精度。但由于在整個(gè)控制環(huán)內(nèi)，許多機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙均為非線性，并且整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間(與電氣響應(yīng)時(shí)間相比)又非常大，使得整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性校正很困難，運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)和調(diào)整也相當(dāng)復(fù)雜。

1、位置控制

運(yùn)動(dòng)控制器位置控制按控制原理分為點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制和連續(xù)軌跡運(yùn)動(dòng)控制。

點(diǎn)位控制是點(diǎn)到點(diǎn)的定位控制，它不控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)軌跡，在此過程中也不進(jìn)行加工或測(cè)量。

連續(xù)軌跡控制又分為直線控制和輪廓控制。直線控制是指被控對(duì)象以一定速度沿某個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)(單軸或多軸聯(lián)動(dòng))，在此過程中要進(jìn)行加工或測(cè)量;輪廓控制是控制兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸移動(dòng)的瞬時(shí)位置與速度，通過聯(lián)動(dòng)形成一個(gè)平面或空間的輪廓曲線或曲面。

2、速度控制和加速度控制

運(yùn)動(dòng)控制器速度控制既可單獨(dú)使用，也可以與位置控制聯(lián)合成為雙回路控制，但主回路是位置控制，速度控制作為反饋校正，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。

3、同步控制

運(yùn)動(dòng)控制器同步控制是兩軸或兩軸以上的速度或位置的同步運(yùn)動(dòng)控制，如需要有電子齒輪箱和電子凸輪 功能的系統(tǒng)控制。有的除了要求同時(shí)啟動(dòng)外，還要求位置同步，其同步精度要求較高。

4、力和力矩控制

塑料薄膜、鋼帶、布和紙張等卷取機(jī)是恒張力控制。自動(dòng)組裝機(jī)的擰緊螺母以及自動(dòng)鉆孔等場(chǎng)合，運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)采用力矩與位置同步控制。