运动控制技术是由自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术、信号检测与数据处理技术等组成的多学科交叉的综合性技术。随着自动化技术的进步,传统的运动控制系统由于受到其自身特性的限制,已经不能满足现代工业和社会发展的要求。而采用微处理器、FPGA/CPLD可编程逻辑器件、DSP数字信号处理控制器等构成的运动控制器得到了迅速发展,因此采用先进的控制算法,开发具有开放式体系结构的控制系统将会成为运动控制系统的发展方向。目前,国内开放式运动控制系统的研究还处于初级阶段。在国内市场中,各个系统自成体系,相互之间没有良好的兼容性和互换性。通过对当前主流开放式运动控制系统设计方案的比较,本课题采用了工业计算机与开放式可编程运动控制器相结合的设计方案,并配合上位机软件来实现运动控制的功能,使得运动控制系统的可移植性和可操作性大大提高。本论文运动控制系统中运动控制器的设计采用“微控制器+运动控制芯片”的设计方案,微控制器采用美国MAXIM公司研制的基于高速、四时钟周期51内核开发的混合信号微控制器MAX7651,运动控制芯片采用日本NOVE公司研制的基于DSP运动控制专用芯片MCX314,它可以实现4轴运动的位置、速度、加速度控制；直线、圆弧和位模式3种模式的连续插补；位置环闭环控制；同时芯片的性能优良、接口简单、编程方便、工作可靠,给运动控制带来极大的方便；软件系统的设计遵循分层、模块化和面向对象的设计思想,采用“上位机软件+运动函数库+辅助功能函数”的设计方案,从而实现运动控制系统上位机软件和运动控制器之间人机交互的功能；同时对运动控制算法进行了分析与研究,包含速度控制算法、轨迹插补算法和样条曲线插补算法的分析与研究,从而实现运动控制系统控制性能的大幅提高。