什么是運動控制？
運動控制就是通過機械傳動裝置對運動部件的位置、速度進行實時的控制管理，使運動部件按照預期的軌跡和規定的運動參數（如速度、加速度參數等）完成相應的動作。
運動控制系統的典型構成
1. 開環系統（電機：步進電機；驅動器：脈沖分配，電流放大）
2. 半閉環系統（電機：直流伺服電機、交流伺服電機；驅動器：電流放大，位置反饋控制）
3. 半閉環系統（直流伺服電機、交流伺服電機；驅動器：速度反饋控制，電流放大；運動控制器：運動規划，速度指令，位置反饋取自電機軸）
4. 全閉環系統（驅動器：速度反饋控制，電流放大；運動控制器：運動規划，速度指令，位置反饋取自負載）
全閉環伺服系統可以消除機械傳動帶來的誤差，而半閉環系統只能補償部分誤差，因此，半閉環伺服系統的精度比全閉環伺服系統的精度要低一些。由於采用了位置檢測裝置，所以全閉環系統的位置精度在其他因素確定了之后，主要取決於檢測裝置的分辨率和精度。
注意半閉環系統2與3的區別。驅動器如果工作在位置模式，運動控制器（運動控制卡、PLC...）就只做位置軌跡的規划（Trajectory generator），每個通信周期發送目標位置到驅動器。驅動器接收到設定位置后，與當前位置比較，並依據控制器-驅動器通信周期與驅動器位置環周期進行線性或者非線性插值，將插值作為每個位置環周期的“設定位置”。
舉個例子，假設驅動器位置環周期是125us，控制器和驅動器通信周期為 2ms，當前位置為 0，目標位置為 1mm，那么接下來 16 個周期驅動器位置環的“設定位置”就依次為：0.0625mm，0.125mm， 0.1875mm， 0.25mm，……1mm. 如果沒有插值，那么接下來驅動器的第 1 個周期的設定位置就是 1mm，驅動器在第 125us時，位置為 1mm，在 2-16 個周期，設定位置維持不變，相當於電機停止，直到第 2ms，接收到新的“給定位置”。由於間隔僅為 2ms，電機並不會真的停止，而是表現為頓挫感，轉動不流暢，不連貫。
驅動器如果工作在速度模式，那么控制器就不僅做位置曲線的規划，還要完成位置環的調節。此時NC周期與位置環周期相等，不必插值。伺服驅動器的位置環被忽略，其速度環直接接受上層給出的“設定速度。
驅動器工作模式（Modes of operation）
CANopen DSP 402協議中對象字典6060h 處定義了驅動器的工作模式：
不同的驅動器支持的工作模式有所不同。比如下圖左邊是MAXON的EPOS2驅動器支持的模式，右邊是MAXPOS驅動器支持的工作模式（可以看出它們都遵循了CANopen 402標准）：
從上面的這些表中可以看出關於位置控制主要有三種模式：周期同步位置模式(CSP)，輪廓位置模式(PPM)，位置模式(PM)。
1. 輪廓位置模式(Profile Position Mode)
Speed, position and acceleration can be limited, profiled moves using a Trajectory Generator can be executed. The trajectory generator supplies the control loop(s) with the demand values.
輪廓位置模式下，驅動器接收主站發送來的目標位置指令，在驅動器內部根據速度、加速度規划參數設置進行軌跡規划。例如：應用程序要求伺服軸以設定的速度、加速度運動到某個目標位置，驅動器接到這個指令后，在內部的軌跡生成器中計算出每個NC周期（比如：1ms）伺服軸應該到達的位置，然后發送給位置環去執行。
2. 位置模式(Position Mode)
Position demand value can be set directly. The Position Mode allows positioning without profile, i.e. the target position is set immediately as a new set value for the position control loop. The Position Mode is a useful operating mode for a situation wherethe axis acts as a slave axis commanded by progressive positions set values without large jumps. Hence, the path generator is not needed. An example for a progressive set value is an analog set value voltage.
Special operating modes without path generation are Master Encoder Mode where the slave axis follows the signal pulses from an external encoder (e.g. that of a master axis) or Step Direction Mode, where each pulse command from a stepper motor drive corresponds to a small rotating angle. Alternative operating modes allow running the motion controller without receiving on-line commands. Instead, analog voltage signals or signal pulses are used as command values. These incoming signals are converted to set values that are directly fed into the corresponding control loop without a profile or trajectory being generated.
3. 周期同步位置模式(Cyclic synchronous position mode) ，與輪廓位置模式(Profile Position Mode )不同，其軌跡發生器位於控制器端，而非驅動器內。在該模式下，控制器只需要周期性的下發目標位置即可（與位置插補模式的原理相類似），而且可以設置附加的速度前饋(Velocity offset)或轉矩前饋(Torque offset)：
即輪廓位置模式的Trajectory Generator在驅動器內，周期同步位置模式的Trajectory Generator在控制器內，而位置模式（Position Mode）、電子手輪模式（Master Encoder Mode）、脈沖/方向模式（Step Direction Mode）則不需要軌跡生成器。
參考：
The Position-based Type II On-Line Trajectory Generation Algorithm
V-rep學習筆記：Reflexxes Motion Library 1