运动控制技术这几年发展迅速，在处理核心部份，从以单晶片、微处理器作为核心的运动控制器和以专用晶片（ASIC）作为核心处理器的运动控制器，发展到以PC汇流排的以DSP和FPGA作为核心处理器的开放式运动控制器，在整体架构方面，也由以传统数控加工行业专用运动控制架构，发展为具有开放架构、能结合具体应用要求而快速重组的先进运动控制系统。

网路开放式架构和嵌入式架构的通用运动控制器，已逐步成为自动化控制领域里的主力产品之一，高速、高精度始终是运动控制技术追求的目标，充分利用DSP的运算能力，进行复杂的运动规划、高速即时多轴插补、误差补偿和更复杂的运动学、动力学计算，使得运动控制精度更高、速度更快、运动更加平稳；就此来看，运动控制器的市场应用的将往两大方向走，一是DSP和FPGA的导入应用，将使运动控制系统的架构更开放，二是根据用户的应用要求进行客制化重组，贴身设计出合乎课使用需求的产品。

图一

运动控制起源于早期的伺服控制(Servomechanism)，简单来说，运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行即时的控制管理，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。

早期的运动控制技术主要是伴随着数控（CNC）技术、机器人技术（Robotics）和工厂自动化技术而发展，此一时期的运动控制器为可独立运行的专用控制器，无需另外的处理器和作业系统支援，就可以具有运动控制的功能，这类独立运行（Stand-alone）的运动控制器，为市场应用了相当常的一段时间。

独立运行运动控制器主要针对专门的数控机械和其他自动化设备而设计，通常会根据应用行业的需求设计相关的功能，使用者只需按照其协议要求，编写应用加工代码档，利用RS232或者DNC方式传输到控制器，控制器即可完成相关的动作，这类控制器通常无法离开其特定需求而跨行业应用，控制器的开放性仅仅依赖于控制器的加工代码协定，用户不能因应需求重组自己的运动控制系统。

市场洞开 运动控制更上层楼

由国家组织的开放式运动控制系统的研究始于1987年，美国空军在美国政府资助下发表了“NGC（下一代控制器）研究计画”，该计画首先提出了开放体系架构控制器的概念，此一计画的最重要内容，便是提出了“开放系统体系架构标准规格(OSACA)”，从​​1996年开始，美国几个大型科研机构对NGC计画分别发表相应的研究内容，例如在美国海军支持下，美国国际标准研究院提出了“EMC（增强型机床控制器）”；由美国通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司提出和研制了“OMAC（开放式、模组化体系架构控制器）”，其目的是用更开放、更高模组化的控制架构，使制造系统更具弹性，从而提升生产效率。

开放式运动控制技术后来成为自动化领域的重要技术之一，20世纪后期，以美国为首的先进国家，其自动化应用开始快速发展，在市场强劲的需求推动下，开放式运动控制技术的进展越来越快，应用逐渐广泛，开放式运动控制技术也不断被改善，如今以为越来越多的产业领域接受，市场规模也逐渐扩大。

通用用动控制三大类

目前，开放式运动控制器从架构上主要分为三类：首先是电脑标准汇流排的运动控制器，此一类型是把开放型架构的运动控制器与电脑结合，这种运动控制器大都采用DSP或微机晶片作为CPU，可完成运动规划、高速即时插补、伺服滤波控制和伺服驱动、外部I／O之间的标准化通用介面功能，其开放的函数库可让使用者依据本身需求，在WINDOWS平台下自行开发应用软体，组成各种控制系统，目前这种运动控制器是市场上的主流产品。

其次是软体型开放式运动控制器，此一型态架构的使用灵活性最高，其运动控制软体全部建于电脑中，硬体部分仅是电脑与伺服驱动和外部I／O之间的标准化通用介面，这就像电脑中可以安装各种品牌的音效卡、CDROM和相应的驱动程式一样，使用者可以在WINDOWS平台和其他作业系统的支援下，利用开放的运动控制内核，开发所需的控制功能，构成各种类型的高性能运动控制系统，从而提供给使用者更多的选择与灵活性，软体型开放式运动控制的特点是开发、制造成本相对较低，能够给予系统整合商和开发商更高客制化的开发平台。

第三种则是嵌入式架构的运动控制器，这种运动控制器是把电脑嵌入到运动控制器中，使之可独立运做，这类运动控制器与电脑之间的通讯也是以电脑汇流排为主，不过实质上是汇流排架构运动控制器的变种，对于标准汇流排的电脑模组，这类产品采用了稳定性更高的汇流排连接方式，更适合工业应用。

在使用中，采用如工业乙太网路、RS-485、SERCOS、PROFIBUS等现场网路通信介面链接上层控制主机与控制面板，嵌入式运动控制器也可配置硬碟驱动器，甚至可以通过Internet进行远端诊断，但从整体来说这些系统属于数控系统，而非独立的开放式运动控制器产品。

就全球市场来看，目前中国大陆是世界上经济发展最快的国家，​​市场上新设备的控制需求、传统设备技术升级、换代对运动控制器的市场需求越来越大，另外由于市场的竞争压力，系统整合商和设备制造商要求运动控制系统向开放式方向发展。

除了硬体技术外，软体也是运动控制厂商积极投入的部份，因此面对越来越多的软硬体产品选择，运动控制的整合需求越来越高，包括机械与电机、控制器与驱动程式、机台与软体之间的整合，而如何透过这些整合，让传统运动控制的使用者可无缝升级至新一代控制器，将会是运动控制厂商必须正视的问题。