工业应用环境下，运动控制的技术难点有哪些？

既然是工业应用环境，我觉得就得先考虑工业应用环境的特点。试试看从以下几个方面能说明白不。有可能会觉得好像没谈技术，而是会谈到好多目标方向性的东西。

一、工业生产的目标在于大批量复制性的生产品质一致的产品，同时还需要通过高效的生产运营的效率实现收益的。应用在工业领域的技术必须能够帮助企业在确保生产过程的稳定的前提下，提升生产速度并降低生产总成本。因此，工业领域中使用什么样的尖端技术并不重要，重要的是使用被证实的可靠的实用技术，运动控制也不例外。说白了，工业领域遇到的大部分运动控制问题，拿当今尖端领域的成熟技术（比如火箭发射、航空航天等等）来，都是绰绰有余，可一旦加上一个经济性的属性，能为工业企业所使用的技术手段就显得非常有限。工业企业必须去用那些可以买单的有效技术手段。

二、工业生产中的运动控制应用往往是极为复杂的，是一个非常复杂的机电一体化系统。从软件、控制、到交流变频、到电动机、再到机械传动机构和复杂的机械负载，是多学科的有机整合。在工业应用场合遇到的更多的问题并不是某一项学科的技术问题，而是在由于多学科技术之间相互作用产生的问题。在工业应用场合的运动控制往往呈现出出木桶效应。
比如，电子传动技术已经可以让现在的伺服电机的反馈精度已经可以达到单圈百万线的级别，然而由于机械的技术能力，很多应用仍然很难突破毫米级别的精度控制；而要提升运动控制精度，需要的却是机械加工和安装的水准。
再比如，一台高速高质量的生产设备，往往由于现场复杂的用电环境，导致其受到EMC电磁噪音干扰的影响，设备故障不断，无法正常生产。而要解决EMC问题，往往需要的却是无线电方面的专业知识。
我们遇到的无数的运动控制的案例告诉我们，工业生产中的运动控制问题往往需要灵活的运用不同学科的技术去解决。

三、在解决上述复杂工业问题时，工业企业一方面如前面所说必须采用更加务实的技术手段，在人员投入上也必须非常务实，在工业生产企业里，无法想象雇佣一群各个学科的高精尖人才的。真正奋战在工业生产一线解决问题的都是咱们工程师、技术员群体。而要能够帮助这些"最可爱的人"去有效的实施复杂的涉及多学科的运动控制系统，产品技术的易用性就显得非常重要。
例如在应对机械抖动造成运动系统不稳定时，在伺服驱动系统中增加振动抑制、陷波滤波、低通滤波和在线自整定等等功能参数，以方便工程师的现场调试，缩短工程实施时间。
再例如在处理多轴复杂同步的时候，使用凸轮曲线去规划轴运动之间的相互关系，使得编程设计更加直观，速度更快。
在集成运动控制出现之前，伺服驱动器里面的参数和指令都是以代码的形式调用的，而集成运动控制渐渐被大家接受，我们开始使用面对对象的编程方式对各轴进行配置和规划，无论轴的名称还是其各项参数都是用直观的工程名称表达、定义和调用的，从而极大缩短了系统配置的时间，降低了成本。

所以，在工业应用中的运动控制技术的挑战，往往在于能否在复杂应用环境中帮助生产制造的简单、高效和可靠的实施。

说了这么多，好像没有谈到具体的技术问题，不知道有没有对lz有帮助。我的习惯一直时这样的，这个在探讨任何技术问题之前，先了解目标和挑战，然后再谈技术手段，这个以后有机会。

ps：记得前段时间听到罗胖子的一句话（他引用谁的我忘了），任何一项现在出现的新技术，都是现有技术的重新组合。

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来源：知乎 www.zhihu.com
作者：麥克瘋 mcrazy

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