运动控制系统在社会中的应用.doc

运动控制系统在社会中的应用一 运动控制系统的发展史运动控制起源于早期的伺服控制 (Servomechanism)。“伺服” (Servo) 一词最早出现在 1873 年法国工程师 Jean Joseph Leon Farcot 的一本书 Le Servo-Motor on Moteur Asservi。该书中，Farcot 描述了在轮船引擎上由蒸汽驱动的伺服马达的工作原理。H. Hazen 完成了伺服控制理论的基础研究，其结果发表在 1934 年9 月的Franklin Institute 杂志上。他设计的直流伺服电机在 1932 年的芝加哥世界博览会上出现。1940年G.S.Brown 在 MIT 创立了世界上第一个伺服机构实室(Servomechanisms Laboratory)。MIT Servomechanisms Laboratory 的研究人员在 G.S. Brown 的领导下，研制出了世界上第一台数控铣床(1952)。随后，他们又研究开展APT 以及计算机辅助设计的研究工作 (1952-1969)。1958 年，Kearney & Trecker 开发了 NC 加工中心。同年，日本富士通和牧野 FRAICE公司开发成功 NC 铣床。 1961年，G. Devol研制成功世界第一台机器人。随后， 被称为机器人之父的 G.T. Engeleberger 将其商业化 成立了世界第一家机器人公司 Unimation。 1968 年 ，日本 Kawasaki公司从 Unimation 买进技术。目前，Yaskawa公司已成为世界最大机器人公司。机器人技术体现了运动控制和驱动，传感器以及运动机构一体化的新思想。日本安川 (Yaskawa) 公司的工程师把这叫做Mechatronics (机电一体化技术) (1972)。 自 1973 年的石油危机以后， 电气伺服成为市场主导。 随着微电子技术和微型计算机技术的发展， 交流伺服日趋成熟 ，为适应市场的多品种 ，小批量的需求，以计算机控制为核心的 FMS (Flexible Manufacturing System) CIMS 和 FA (Factory Automation) 技术应运而生(1975)。为适应电子芯片制造的需求，机电一体化技术和运动控制技术被广泛应用于 Mask Alignment Wire Bonding Die Bonding Trim Forming 等高速高精度的芯片制造设备中去 。 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著名的“ NGC9(下一代控制器 )研究计划”，该计划首先提出了开放体系结构控制器的概念。这个计划的重要内容之一便是提出了 开放系统体系结构标准规格(OSACA)。自 1996年开始， 美国几个大的科研机构对 NGC 计划分别发表了相应的研究内容3， 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， 模块化体系结构控制器 。其目的是用更开放， 更加模块化的控制结构使制造系统更加具有柔性， 更加敏捷 。该计划启动后不久便公布了一个名为 OMAC APT 的规范并促成了一系列相关研究项目的运行 。运动控制作为自动化技术的一个重要分支。在 20 世纪 90 年代 国际上发达国家。 例如美国已经进入快速发展的阶段。 由于有强劲市场需求的推动 ，运动控制技术发展迅速， 应用广泛。 近年来随着运动控制技术的不断进步和完善， 运动控制器作为一个独立的工业自动化控制类产品 ，已经被越来越多的产业领域接受， 并且它已经达到一个引人瞩目的市场规模。 目前，运动控制器从结构上主要分为如下三大类 ： (1)基于计算机标准总线的运动控制器,它是把具有开放体系结构,独立于计算机的运动控制器与计算机相结合构成 。这种运动控制器大都采用 DSP 或微机芯片作为 CPU， 可完成运动规划 ，高速，实时插补 ，伺服滤波控制和 PLC 功能。 它开放的函数库可供用户根据不同的需求， 在 DOS 或WINDOWS 等平台下自行开发应用软件，组成各种控制系统 。如美国 Deltatau 公司的 PMAC 多轴运动控制器和固高公司的 GT/GH系列运动控制器产品等。目前这种运动控制器是市场上的主流产品 。 (2)Soft 型开放式运动控制器。它提供给用户最大的灵活性，它的运动控制软件全部装在计算机中，而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部 I/O 之间的标准化通用接口，就像计算机中可以安装各种品牌的声卡， CDROM 和相应的驱动程序一样，用户可以在 WINDOWS 平台和其他操作系统的支持下， 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，从而提供给用户更多的选择和灵活性。基于 Soft 型开放式运动控制器开发的典型产品有美国 MDSI公司的 Open CNC，德国 PA Power Automation 公司的 PA8000NT ，美国 Soft SERVO 公司的基于网络的运动控制器和固高科技公司的 GO 系列运动控制器产品等。Soft 型开放式运动控制的特点是开发， 制造成本相对较低， 能够给予系统集成商和开发商更加个性化的发展 。 (3) 嵌入式结构的运动控制器,这种运动控制器是把计算机嵌入到运动控制器中的一种产品。它能够独立运行，运动控制器与计算机之间的通信依然是靠计算机总线，质上是基于总线结构的运动控制器的一种变种，对于标准总线的计算机模块， 这种产品采用了更加可靠的总线连接方式， 采用针式连接器， 更加适合工业应用 。在使用中，采用如工业以太网 ，RS485 SERCOS PROFIBUS等现场网络通信接口联接上级计算机或控制面板，嵌入式的运动控制器也可配置软盘和硬盘驱动器甚至可以通过 Internet 进行远程诊断。例如美国 ADEPT 公司的 SmartController ，固高科技公司的 GU嵌入式运动控制平台系列产品等。二 在各方面的运用举例1. 在港口机械中的应用1964年西德的A.SHonong 首先提出了脉宽调制的思想, 即把通讯系统的调制技术应用于交流电力拖动,它解决了常规六阶段波逆变器中所存在的问题,目前在交流变频器中广泛采用这种技术。其基本原理就是用等幅、不等宽、按一定期间排列的脉冲波来逼近一条正弦曲线使之产生的电压、电流波接近于正弦波,从而大大消除了谐波分量, 提高了功率因数,大大简化了控制线路。得到极好的调速性能,原理见图 。船舶起重机械变频调速系统的能量回馈船舶起重机在下放重物和减速时,异步电动机处于再生发电制动状态,必须考虑再生能量的处理方法:(1)耗散到“制动电阻”中(泵升电路的制动单元);(2)用并联直流电路向多台变频器供电;(3)使电能回馈到电网。目前港口起重机还多采用方法(1)或方法(2),但从节能观点来看应该采用方法(3)。有两种处理电能回馈方法:(a)双变频能量回馈调速:系统如图2所示。当电动机处于回馈制动状态时,所产生的能量经过变频器的逆变侧的续流二极管整流为直流,并对滤波电容进行充电直流电通过直流母线送到变频器,逆变为三相交流电回馈给电网。(a)双变频能量回馈调速:系统如图2所示。当电动机处于回馈制动状态时,所产生的能量经过变频器的逆变侧的续流二极管整流为直流,并对滤波电容进行充电,直流电通过直流母线送到变频器,逆变为三相交流电回馈给电网。(b)采用功率晶体管IGBT模块组成有源逆变器反并联在变频器的整流侧,如图3所示。当重物下放减速时,变频器处在降频状态,交流电动机的再生能量给变频器中间直流环节的储能电容Cd充电,使电容两端电压升高,超过电网线电压值后,整流桥反向阻断,由专用微处理芯片(DSP)TM9320C240来启动有源逆变装置,将再生能量反馈给电网。有源逆变器在SPWM控制下,能保证馈入电网的电量与电网上电压同频同相的正弦波,使系统功率因数接近1,此方法在成本上低于双变频器系统。2. 在电梯系统中的应用在大型建筑中，电梯的用电量是较为可观的。据调查，全国星级以上的酒店每年空调和电梯两项耗电量就占据城市耗电量的1/3。到目前为至全国在用电梯大约有80多万台，因此，对于每天都在不停运行的电梯的来讲，做好节能意义重大。电梯发展到今天，控制系统在不断使用先进技术。电梯的控制系统使用的技术不同，其节能效果相差甚远。目前电梯大多采用交流-直流-交流（交-直-交）变频器驱动交流电机的控制系统，该系统有二种使用较为广泛的形式：（1）电阻能耗制动的控制系统；（2）能量反馈的控制系统。由于电梯在运行过程中会周期性地发电，第一种方式是将电梯的发电用制动电阻白白消耗掉，这是大多数电梯普遍使用的控制方式。第二种方式是可以向电网反馈电能，但是其对电网的谐波干扰较为严重。（1）交-直-交变频的电阻能耗制动控制系统在该控制系统中，电梯在运行过程中，在空载上行或者满载下行时电机由需要消耗电能转为发电状态，电机将处于再生发电制动状态。传动系统中所储存的机械能经电机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中，逆变器处于整流状态，这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升，如果当制动过快时，这部分能量就可能对变频器造成损坏。在变频器控制中，对再生能量的处理方式是耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的制动电阻中，称之为电阻能耗制动状态。其工作原理见图1交-直-交变频的电阻能耗制动控制系统所示，电机所发出的电能是经过逆变器后由制动电阻消耗，这时制动电阻温度升高转化为热能。这种能量的消耗方式是现在流行的方式，对电梯发电没有回收利用，属于能耗较大的电梯控制方式。电梯产生的再生能量通过制动单元驱动再生电阻消耗，对于低速和小载量的电梯，这种控制方式是可以接受的，但对于高速大载量电梯来说，再生能量是非常巨大（10kW20kW甚至更大），如果通过电阻消耗，浪费了能源，同时产生大量的发热消耗，影响了环境。图1交-直-交变频的电阻能耗制动控制系统图（2）交-直-交变频的能量反馈控制系统该控制系统主要由四部分组成，见图2交-直-交变频的能量反馈控制系统。左半部分是交直流回路整流器，它由不可控整流桥组成，采用电压源方式控制，中间直流环节用大容量电容构成电压源，右半部分为驱动控制逆变装置。这三部分构成了电梯的驱动控制系统。另外，上部分是电梯处于发电状态时向电网反馈能量的一个附加装置再生能量逆变器。图2交-直-交变频的能量反馈控制系统图该控制系统的工作原理是三相交流电源由变频器输入端的不可控整流桥中的6个二极管实现三相全波整流，它对中间直流环节的大容量电容C进行充电后使之构成了直流电压电源，这时，电容C即储存能量又实现滤波功能。当中间的直流环节电压的升高达到所需额定值时，整流电流将逐步减少直到为零。图中右边的驱动控制逆变器根据系统的指令，输出电压、频率可调的三相交流电源来驱动及控制曳引电机的运转。电机在电动状态下工作时，由中间直流部分提供能量来满足驱动控制逆变器在PWM模式控制下对转速与转矩的变化。这时，系统工作在电梯重载上升及轻载下降的时候，电机处于能耗状态，系统是要消耗电能的。而在电梯工作的另外一种状态下，即轻载上升及重载下降时电梯势能通过电机转变为再生能量，这时电机是处于发电状态，此时电机的实时转速高于频率给定从而被反向拖动制动运行，其产生的再生电能经逆变器中的续流二极管向中间直流电压源电容C充电并使中间直流环节的电压在额定值以上上升。由于输入端整流桥二极管的单向导通作用，不可能使中间直流环节由系统所产生的电能向电网侧流动，当电压上升达到设定值时，外接的再生能量逆变器开启工作，迅速将直流电能进行有源逆变，并反向送回供电的电网。该控制系统的优点是由于中间部分的大电容C的蓄能作用，使系统应对瞬时停电的能力较强，不会轻易出现电梯由于电网的波动而停梯困人的现象。它的缺点是将再生的能量反馈回电网，这种方式易对电网产生谐波的污染，需要通过前端增加大电感进行波形的整形，但是往往难以达到理想效果。另外，该控制系统由于需要增加一套再生能量逆变器，系统变得复杂了，成本也大大提高了，影响了它的推广应用。3使用矩阵变频器的电梯控制系统本系统属于交流-交流（交-交）变频系统，其主要特点是实现了无谐波污染的电源能量反馈功能，可低速连续运行，体积小，达到了电力环保、节约能源的目的。工作原理见图3使用矩阵变频器的电梯控制节能系统，三相电源er、es、et输入到缺相保护电路，当缺相保护电路检测到三相电源er、es、et没有缺相，缺相保护电路输出端闭合，使控制主电路上的接触器线圈通电，控制开关主触点动作闭合，接通主电路，正常的三相电源再经过LC滤波器进行滤波后，输入到矩阵变频器的三相输入端。矩阵变频器是一种内部采用双向可控开关呈矩阵式排列的交流-交流直接变换器，采用PWM控制方法，其内部不含任何无源元件，采用合适的控制算法将三相输入电压转换为相频可调的三相输出电压，作为曳引电机的传动电源，从而控制电机的运行。由于矩阵变频器是采用双向可控开关，能够实现能量双向流动，便于电机实现四象限运行，输出电压幅值和频率宽范围连续可调。矩阵变频器能够实现单位输入功率因数，而与负载阻抗特性无关，实现功率集成后能够改善变换器内部的电磁兼容性，其输出的PWM电压特点和可调节的输入功率因数能够改善电机、变换器与电源之间的电磁兼容性。控制系统结构简单，无储能元件，便于集成，能量密度大，传递能量效率高。图3使用矩阵变频器的电梯控制节能系统图3. 在风力发电中的应用近年来，全球化能源危机日趋严重。资源短缺和环境恶化，使各国开始重视开发和利用可再生、无污染的能源。风能，是当今可再生的、资源丰富的清洁能源。但风力发电系统在技术和管理上都出现了一些特殊问题。随着电力电子技术的飞速发展和广泛应用，风力发电技术也得到了长足的发展。自20世纪80年代以来，许多新的风力发电系统技术不断提出，如异步发电机，同步发电机，磁阻电机等。但由于这些系统成本比较高，在增加风能捕获能力的同时，要求系统增加更多成本，使得额外的捕获风能变得意义不大。目前，交流励磁变速恒频发电技术在理论上是最优化的一种调节技术。此方法通过在双馈电机转子侧施加三相交流电进行励磁，来调节励磁电流的幅值、频率和相位，使定子侧输出恒频恒压。这样不但可以大大提高能量转换效率，还能实现有功和无功功率的解耦控制，提高电力系统的调节能力及稳定性。因此，运用该技术进行风力发电系统的并网控制，具有非常重要的意义。二、恒速恒频风力发电机组的并网控制技术1同步发电机的并网在并网发电系统中普遍运用的同步发电机，它在运行中既能输出有功功率，又能提供无功功率，输出的电能质量高已被电力系统广泛采用。不过，把它移植到风力发电机组使用时，效果却不甚理想。这是由于风速随机变化，作用在转子上的转矩很不稳定，使得并网时其调速性能很难达到期望的精度。当重载情况下并网，若不进行有效的控制，常会发生严重的无功振荡和失步，对系统造成严重的影响1。用于风力发电的同步发电机与电网并联运行时，常采用自动准同步并网和自同步并网方式。前者由于风速的不确定性，通过该方法并网比较困难；后者的并网操作相对简单，使并网在短时间内完成，但要克服合闸时有冲击电流的缺点。常见的的原理结构，如下图所示：2异步发电机的并网异步发电机投入运行时，由于靠转差率来调整负荷，因此对机组的调速精度要求不高，只要转速接近同步转速就可并网。显然，风力发电机组配用异步发电机不仅控制装置简单，而且并网后不会产生振荡和失步，运行非常稳定。然而，异步发电机并网也存在一些特殊问题，如直接并网时产生的过大冲击电流造成电压大幅度下降，对系统安全运行构成威胁；本身不发无功功率，需要无功补偿等等。所以运行时必须采取相应的有效措施才能保障风力发电机组的安全运行。基于异步发电机的风力发电机组总体结构如图2所示。由于风力发电机组起停频繁，风轮又具有很大的转动惯量，通常风轮的转速都设计在20-30r/min，机组容量越大，转速越低。因此，在风轮与发电机之间需要设置增速器。异步发电机并网时瞬间冲击电流较大，需要电容无功补偿装置。一般采用的并网方式有直接并网、降压并网和软并网（SOFTCUT-IN），文献1里作了详细说明。三、变速恒频风力发电机组的并网控制技术1交流励磁变速恒频双馈异步风力发电机组的并网控制双馈异步发电机的转子通过变频器与电网的连接，能够实现功率的双向流动。当风力机变速运行时，发电机也为变速运行。因此，为了实现发电机的并网，将由双馈异步电机和变频器组成的系统采用脉宽调制技术控制整个并网过程。采用双馈异步电机，只需通过调整转子电流频率，就可以在风速与发电机转速变化情况下，实现恒频控制。该方式需要的变频器容量较小，而且能够实现有功和无功的灵活控制2。图3双馈异步发电机并网结构交流励磁变速恒频发电机采用双馈型异步发电机，与传统的直流励磁同步发电机及通常的异步发电机相比其并网过程有所不同。同步发电机与电力系统之间为“刚性连接”，发电机输出频率完全取决于原动机的速度，与其励磁无关。并网之前发电机必须经过严格的整步和（准）同步，并网后也须严格保持转速恒定。异步发电机的并网对机组的调速精度要求低，并网后不会震荡失步，但它们都要求在转速接近同步速（90%100%）时进行并网操作，对转速仍有一定的限制。采用交流励磁后，双馈发电机和电力系统之间构成了“柔性连接”，即可根据电网电压和发电机转速来调节励磁电流，进而调节发电机输出电压来满足并网条件，因而可在变速条件下实现并网。定子定压控制的目标是：要求定子电压与电网电压同频同相、同幅值。文献3、4里面，对定子电压控制的原理作了详细的说明。如图4所示，由发电机系统输出的端电压，即定子观测器侧出的电压，经过3/2变换后得到静止坐标系下的定子电压。然后通过极坐标变换(K/P)，得到电压矢量的位置角u。由于发电机定子磁链矢量1超前于定子端电压1U 90，所以经定子磁链观测器得到电压矢量1U的相角u之后，需要再加上90即：90s u=+。经过这一角度转换，保证了定子电压相位与电网电压相位的一致性。通过光电编码器，测量得到转子的角速度r，再经过积分器获得转子空间位置角r，用于进行随后的旋转坐标变换。再根据电网的信息来调节变流器，从而使发电机输出电压符合并网的要求2变速恒频直驱型永磁同步风力发电机组的并网在传统的变速恒频风力发电系统里，机械系统结构通常包含三个主要部分：风力机，增速箱和发电机。风力机转速在20200r/min，而传统风力发电机转速为10001500r/min，就意味着风力机和发电机之间必须用增速箱联接。然而，增速箱不仅增加了机组的重量，而且会产生噪音，需要定期维护以及增加损耗等缺点，因此增加了风机的维护成本。图4双馈异步发电机的定子电压控制框图在新型变速恒频风力发电系统里，采用永磁同步发电机直接联接风力机，能使风力机与发电机之间取消增速箱，成为无增速箱的直接驱动型，其结构如下图所示。图5直接驱动风力发电结构图在图5中，控制系统要对三个参数进行详细的分析。三个参数分别为：1,发电系统检测出的功率(有功和无功功率)；2,发电机转子的角速度；3,逆变器和电网之间，采用锁相环PLL检测到的电网电压相位角。通过对以上三个参数的分析，得到风机转叶角度的控制方案，即对尖速比的最优控制，使其得到最大的风能，也就是最大风能的捕获。直驱型永磁同步发电机没有了励磁绕组，因而节省了电机的用铜量。永磁同步电机结构简单，无电刷，无滑环，消除了转子损耗，运行可靠，多应用于要求快速转矩相应的高性能运行场合。特别在风力发电系统中，可做到风力机与发电机的直接耦合，省去变速箱，提高可靠性，减少系统噪声，降低了维护成本。3无刷双馈发电机的并网（1）无刷双馈电机无刷双馈电机（BDFM）作为一种新型电机，结构与运行机理异于传统电机。目前国内对无刷双馈电机的研究主要还只是停留在对电机的原理、性能以及电机建模方面的一些理论研究5，很少进入实验研究阶段；国外对用于风力发电上的无刷双馈发电机的研究，也不多见6。无刷双馈电机的定子上有两套级数不同的绕组。一个为功率绕组，直接接电网；另一个为控制绕组，通过双向变频器接电网。如下图所示：图6无刷双馈电机的结构其转子结构为笼型结构，无需电刷和滑环，但流过定子励磁绕组的功率，仅为无刷双馈电机总功率的一小部分。采用了无刷双馈发电机的控制方案后，除了可实现变速恒频控制，降低变频器的容量外，还可在矢量控制策略下实现有功和无功的灵活控制，起到无功补偿的作用。发电机本身没有滑环和电刷，既降低了电机的成本，又提高了系统运行的可靠性。相比于双馈异步发电机，无刷双馈发电机取消了电刷和滑环，结构简单，坚固可靠，适于风力发电这样恶劣工作环境，保障了并网后风力发电机组的安全运行。输出侧直接接电网而不经过变频器，使得并网后的电能质量更好。如上图所示，无刷双馈发电机的变速恒频控制，就是根据风力机转速的变化相应地控制转子励磁电流的频率，使无刷双馈发电机输出的电压频率与电网保持一致。（3）无刷双馈电机空载并网控制传统的风力发电机组多采用异步发电机，并网时对电网的冲击较大。与双馈电机类似，无刷双馈电机可通过对转子励磁电流的调节，实现软并网，避免并网时发生的电流冲击和过大的电压波动。变速恒频风力发电机空载并网控制的实质是根据电网的信息来调节发电机的励磁，使发电机输出电压符合并网的要求。因此，在并网前用电压传感器分别检测出电网和发电机功率绕组电压的频率、幅值、相位和相序，并通过双向变流器调节控制绕组的励磁电流，使功率绕组输出的电压与电网相应电压频率、幅值和相位一致，满足了并网的条件时自动并网运行。三 展望自 20 世纪 80 年代初期，通用运动控制器已经开始在国外多个行业应用。尤其是在微电子行业的应用更加广泛。而当时运动控制器在我国的应用规模和行业面很小，国内也没有厂商开发出通用的运动控制器产品。目前，国内的运动控制器生产厂商提供的产品大致可以分为三类。第一类是以单片机或微处理器作为核心的运动控制器 这类运动控制器速度较慢 精度不高 成本相对较低在一些只需要低速点位运动控制和对轨迹要求不高的轮廓运动控制场合应用 第二类是以专用芯片ASIC 作为核心处理器的运动控制器 这类运动控制器结构比较简单 但这类运动控制器大多数只能输出脉冲信号 工作于开环控制方式 这类控制器对基本满足单轴的点位控制要求 这类运动控制器不能满足多轴协调运动和高速轨迹插补控制的设备要求 由于这类控制器不能提供连续插补功能 也没有前瞻功能 Look ahead 特别是对于大量的小线段连续运动的场合 如模具雕刻 不能使用这类控制器 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 即 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的运动轨迹控制能力有机地结合在一起 具有信息处理能力强 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利用了 DSP 的高速数据处理功能和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 这类产品通常都能提供板上的多轴协调运动控制与复杂的运动轨迹规划 实时插补运算 误差补偿 伺服滤波算法能够实现闭环控制 由于采用 FPGA技术来进行硬件设计 方便运动控制器供应商根据客户的特殊工艺要求和技术要求进行个性化的定制 形成独特的产品 。由于运动控制器的应用范围越来越广泛 为了适应新的情况 特定环境和对象 不断会有新的运动规划 多轴插补和控制滤波算法出现 从我国的经济发展的情况来看 通用运动控制器的应用市场仅仅是刚刚启动 与美国和欧洲发达国家相比 我国在运动控制器技术开发上政府的投入很少 在该领域没有形成统一的产品标准高等院校的教育还没有跟上 没有培养出一大批能够开发和应用运动控制器的人才 固高科技公司在市场推广过程中碰到的最大困难就是国内的系统集成商和设备制造商缺乏应用工程师 使得运动控制器的应用工作受阻 售后技术支持难度加大 因此 快速培养一大批运动控制器的开发应用人才是加快新的技术革命和新的产业革命的关键 。基于计算机标准总线的运动控制器仍然是今后市场的主流 。但是，基于网络的嵌入式运动控制器会有较大的发展。基于计算机标准总线的通用运动控制器主要是板卡结构，采用的总线大都为ISA PCI。由于它们的应用依附于通用 PC 计算机平台，从工业控制的角度分析，这种运动控制器的优缺点如下 ：优点：(1) 硬件组成简单 把运动控制器插入PC总线连接信号线就可组成系统。 (2) 可以使用 PC机已经具有的丰富软件进行开发。 (3) 运动控制软件的代码通用性和可移植性好 。 (4) 可以进行开发工作的工程人员较多 不需要太多培训工作 就可以进行开发 。缺点：(1) 采用板卡结构的运动控制器采用金手指连接,单边固定,在多数环境较差的工业现场,振动,粉尘, 油污严重, 不适宜长期工作。 (2) PC资源浪费，由于 PC的捆绑方式销售，用户实际上仅使用少部分PC资源 。未使用的 PC资源不但造成闲置和浪费， 还带来维护上的