通用運動控製技術發展現狀分析

通用運動控製技術發展現狀分析
運動控製起源於早期的伺服控製(Servomechanism)。簡單地說，運動控製就是對機械運動部件的位置、速度等進行實時的控製管理，使其按照預期的運動軌跡和規定的運動參數進行運動。早期的運動控製技術主要是伴隨著數控(CNC)技術、機器人技術(Robotics)和工廠自動化技術的發展而發展的。早期的運動控製器實際上是可以獨立運行的專用的控製器，往往無需另外的處理器和操作係統支持，可以獨立完成運動控製功能、工藝技術要求的其他功能和人機交互功能。這類控製器可以成為獨立運行(Stand-alone)的運動控製器。這類控製器主要針對專門的數控機械和其他自動化設備而設計，往往已根據應用行業的工藝要求設計了相關的功能，用戶隻需要按照其協議要求編寫應用加工代碼文件，利用RS232或者DNC方式傳輸到控製器，控製器即可完成相關的動作。這類控製器往往不能離開其特定的工藝要求而跨行業應用，控製器的開放性僅僅依賴於控製器的加工代碼協議，用戶不能根據應用要求而重組自己的運動控製係統。通用運動控製器的發展成為市場的必然需求。

由國家組織的開放式運動控製係統的研究始於1987年，美國空軍在美國政府資助下發表了著名的“NGC(下一代控製器)研究計劃”，該計劃首先提出了開放體係結構控製器的概念，這個計劃的重要內容之一便是提出了“開放係統體係結構標準規格(OSACA)”。自1996年開始，美國幾個大的科研機構對NGC計劃分別發表了相應的研究內容[3]，如在美國海軍支持下，美國國際標準研究院提出了“EMC(增強型機床控製器)”;由美國通用、福特和克萊斯勒三大汽車公司提出和研製了“OMAC(開放式、模塊化體係結構控製器)”,其目的是用更開放、更加模塊化的控製結構使製造係統更加具有柔性、更加敏捷。該計劃啟動後不久便公布了一個名為“OMACAPT”的規範，並促成了一係列相關研究項目的運行。

通用運動控製技術作為自動化技術的一個重要分支，在20世紀90年代，國際上發達國家，例如美國進入快速發展的階段。由於有強勁市場需求的推動，通用運動控製技術發展迅速，應用廣泛。近年來，隨著通用運動控製技術的不斷進步和完善，通用運動控製器作為一個獨立的工業自動化控製類產品，已經被越來越多的產業領域接受，並且它已經達到一個引人矚目的市場規模。根據ARC近期的一份研究，世界通用運動控製(GeneralMotionControlGMC)市場已超過40億美元，並且有望在未來5年內綜合增長率達到6.3％。

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