MAX多轴运动控制器应用设计+文献综述(2)
1.2 运动控制技术的需求与发展现状
1.2.1 运动控制需求：
在工业和医疗领域中，最常见的电动机就是步进式、有刷式以及无刷式直流电动机，但是其实还有一些其它类型的电动机。每种电动机都需要有独立的输入信号来激励电动机，然后将电能转换成机械能[4]。在最广义的意义上，运动控制可以帮助你使用电动机(最大程度上满足你的应用需求)，而无需考虑所有激励电机所需的低层次的激励信号[8]。
另外，运动控制还具备一些高级功能，因此可以基于模块搭建高效地实现指定的应用，为一些常规任务提供解决方案，如精准定位、多轴同步，以及指定速度、加速度和减速度的运动等等[9]。
因为大多电动机的工作环境都是瞬时的，所以运动控制工具必须能够适应不同负载和动态条件，而这则需要一些复杂的控制处理算法和机械系统的反馈信息[5]。最后(但并不是最不重要的)，运动控制的任务一般都比较严格，而且通常其所操控的机器还可能会伤及到周围的人。因此，运动控制中必须具备一些安全特征，如限位开关(limit switch)和I/O通道，用以收集状态信息并执行停止程序。
1..2.2 运动控制技术的发展现状:
自20世纪80年代初期，通用运动控制器已经在国外多个行业应用，尤其是微电子行业的应用更加广泛。当时运动控制器在我国的应用规模和范围很小。目前，国内的运动控制器生产商提供的产品大致可以分为3类：第一类是以单片机或微处理器作为核心的运动控制器，这类运动控制器运行速度较慢，精度不高，成本相对较低，在一些只需要低速运功控制和对轨迹要求不高的轮廓控制场合应用。第二类是以专用芯片（ASIC）作为核心处理器的运动控制器，这种控制器结构简单，但是大多数只能输出脉冲信号，工作于开环控制方式。由于这种控制器不能提供高速连续插补，也没有前瞻功能（Look head）,特别是对于大量的小线段连续加工的场合，就不能使用这种控制器。第三类是基于PC总线的以DSP和FPGA作为核心处理器的开放式运动控制器[6]。这类开放式运动控制器以DSP芯片作为运动控制器的核心处理器，以PC机作为信息处理平台，运动控制器以插卡形式嵌入PC机，以“PC+运动控制器”的模式。这样将PC机的信息处理能力和开放式的特点与运动控制器芙蓉运动轨迹控制能力有机的结合在一起，具有开放程度高、运动轨迹控制准确、通用性好的特点。这类运动控制器充分李永乐DSP的高速数据处理能力和FPGA的超强逻辑处理能力，便于设计出功能完善、性能优越的运动控制系统[7]。
1.3 课题研究意义:
运动控制技术在数控加工、工业生产、军事、航空航天等众多领域应用广泛，其中的数控技术是现代制造业的核心技术，是衡量一个国家制造水平的重要标志之一。我国是一个制造业大国，但数控技术水平还不高，与欧美、日本等制造业强国还有相当大的差距，为此，对运动控制技术的研究是相当有必要的，本文针对这种情况，结合软件MAX，在运动控制方面作初步探讨，开发一套开放式的2文运动控制系统，该系统不仅具有空间直线、圆弧、螺旋线插补功能，还具有NURBS曲线插补功能。
1.4主要研究内容:
课题所研究的2文运动控制系统能在通过运动控制卡的I／O口可以控制外部设备。论文完成的主要内容如下：
1、研究运动控制技术在国内外的发展现状，分析研究常用的几种运动控制方案，选择适合于本系统的设计方案。
2、分析设计系统各部分硬件电路，搭建控制平台等。•