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运动控制及行业概况 目录 第一部分 运动控制基本概念第二部分 运动控制行业状况 运动的三要素 一切物质都是运动的 静止是相对的 经典力学 我们用位移 S 速度 V 加速度 a 描述物体的运动状态 运动控制的研究对象 位移 S 的控制 速度 V 的控制 加速度 a 的控制 位置精度 0 01mm级别 速度变化 效率与工艺要求 加速度变化 平稳性与效率 F M a牛顿第二运动定律 运动控制应用领域 CNC 计算机数控 典型 车 铣 钻 磨 加工中心及组合机床IRC 工业机器人控制 典型 6自由度垂直多关节 4自由度水平多关节GMC 通用运动控制 典型 纺织机械 印刷机械 包装机械 木工机械等 运动控制的系统模型 上位控制单元 执行机构 传动结构 指令 驱动 反馈1 反馈2 机器控制系统实例 Controller PLC Driver 驱动器 HMI 显示屏 照明灯 行程开关 机器控制系统中的大脑 四肢和五官 电梯控制系统模型 运动控制的分类 点位运动 PTP 重点关注位置点Ex Pick Place轨迹运动 CP 重点关注位移路径Ex Lasercutting同步运动 SC 关注位置和速度的组合Ex Paperprinting 运动控制分类 开环控制 无反馈的控制系统闭环控制 有反馈的控制系统闭环1 反馈来源于电机 至驱动器闭环2 反馈来源于电机 至控制器闭环3 反馈来源于被控终端 至控制器 自动化行业 在自动化行业的位置 离散自动化 机床 装配线 连续自动化 化工 发电 MC 楼宇自动化 工业自动化 产业环境简介 公司所处的行业为运动控制行业 是工业自动化行业的细分子行业 运动控制是指在一定条件下 将预定的控制方案 指令转变成期望的机械运动 实现机械运动精确的位置控制 速度控制或转矩控制 一个典型的运动控制系统主要由3部分组成 运动控制器 电力电子功率放大装置 俗称驱动器 和电动机 其中运动控制器是运动控制系统的核心 驱动器和电动机为控制对象和执行机构 上游行业 公司所处行业 下游行业 7 DSP FPGA IGBT芯片等半导体器件 电阻 电容等电子器件 结构件 塑胶件 电缆线等 半导体 激光加工 机床 纺织机械 包装印刷机械 雕刻机 橡胶塑料 其他 控制层 驱动层 执行层 基于PC的运动控制器 嵌入式运动控制器 交流伺服驱动器 步进电机驱动器 直流伺服驱动器等 交流伺服电机 步进电机 直线电机等 电子元器件 电力电子器件 钣金结构件 运动控制系统 行业发展趋势 根据中国工控网的市场报告 2010年中国运动控制产品 通用伺服 步进 控制器 的市场规模达到60 6亿元 增速为82 7 其中 伺服43 6亿元 增速83 2 步进3 7亿元 增速54 2 控制器13 3亿元 增速91 1 根据英国IMS市场报告 国内2010年运动控制市场总量为18 04亿美元 近年复合增长率约为20 3 预计2014年市场容量将达到32 75亿美元 以上所提及均为国内市场 根据ARC市场报告 2010年国际通用运动控制市场规模在63 7亿美元 TechNavio的分析师预测 全球通用运动控制市场在2011 2015年期间将以7 5 的复合年增长率增长 行业发展空间 国内运动控制产品市场将持续稳定地增长 中国已成为世界制造大国 中国也肯定不会放弃制造大国的地位 随着工业自动化行业的发展以及劳动力成本的不断上升 现有的自动化设备需求必然会持续增长 新的取代人工的自动化设备也会不断开发出来 对运动控制系统的需求就会随之持续增长 国内厂商在国内运动控制产品的市场份额可能持续稳定增长或爆发式增长 我国的运动控制行业起步较晚 所以外资品牌占据较大份额 但本土品牌得份额在近几年呈持续提升趋势 甚至有些市场呈爆发式增长 如步进驱动器 随国内厂家大力投入管理 研发及生产 国内厂商将在不久的将来占据绝大多数市场份额 国内厂商将更深入地涉足海外市场并终将在国际舞台上异军突起 包括乐创在内的很多国内厂商都具备一定规模的海外销售 并多次参观 参加海外大型行业展会