近年来,随着工业生产自动化水平的不断提高,开放式的数控应用已经成为一种重要的发展趋势。做为开放式数控系统的代表,运动控制器的研究与开发也日渐受到重视。通过深入研究国内外运动控制器的发展现状,针对国内自动化加工行业的现实需求,在对技术方案进行分析论证的基础上,提出了一种基于STM32的运动控制器设计方案,该方案的运动控制器具有低成本和高性能的特点,可以满足市场中占比较大的中端运动控制应用。所设计的运动控制器具有四通道电机控制接口,兼具PLC功能,采用以太网总线通信方式,可在脱机模式下进行独立控制,并针对开放式应用,设计了一套功能函数接口库用于上位机软件开发。该方案采用ARMV7架构的Cortex-M4内核STM32F407做为核心处理器,根据运动控制器的功能结构,进行了硬件系统与软件系统设计。硬件系统包括电机控制接口、反馈接口、I/O口、模拟量输入输出以及以太网通信等五个单元模块,逐项对各个模块的实现过程进行了介绍,对硬件电路进行了详细设计。软件系统主要包括电机控制算法、轨迹插补算法、TCP协议以太网通信以及应用函数接口库的设计。电机控制算法与轨迹插补算法是运动控制技术的核心,本文对其进行了详细的分析与设计。对用于电机点位控制与速度控制的梯形加减速和S曲线加减速算法的推导与实现过程进行了解析。阐述了轨迹插补的原理,根据系统硬件特性使用逐点比较法进行了插补算法设计。另外,采用TCP协议对以太网通信系统进行了设计,在VC++2010环境下开发了功能函数接口库。针对所设计的运动控制器,设计了实验平台,对运动控制器的设计功能及算法进行了验证,实验结果表明课题达到了设计目标。本文最后对课题的研究内容做了总结,并对运动控制器未来的设计思想做了展望。本课题中设计的运动控制器可为工业自动化、非标专用机床行业提供一种高效的运动控制解决方案,同时也可以通过其提供的开放式接口,导入标准G代码,实现低成本的数控机床控制系统。本课题提出的基于STM32的运动控制器的设计方案及实现过程,可以做为工业控制相关产品设计的参考,相关研究对我国运动控制技术的发展必将起到一定的推动作用。