目前市场上工业机器人，数控机床等多轴运动控制系统普遍采用运动控制器加

伺服驱动器的分布式控制方式。在这种控制方式中，控制器一方面完成人机交互，另

一方面进行 NC 代码的解释执行，插补运算，继而将计算出来的位置指令通过轴组模

块下发给各个伺服驱动器。下发过程通常是由现场总线完成，总线周期为 4 ms 或者

更小。伺服驱动器接收位置指令，位置细分后通过三环控制最终驱动电机。在这个过

程，通常是一个伺服驱动器驱动一个电机，六关节机器人就需要六个驱动器完成，各

个伺服驱动器各自独立地完成位置控制功能，从而实现机器人末端达到指定位置。各

个伺服驱动器的数据交互需要依靠总线完成，但是现场总线通信受通讯速率限制不

能完成一些实时数据（比如电流）交互，因此，轴与轴的数据并不能完全实时共享。

在实际应用中，分布式机器人控制系统结构相对分散，一些复杂控制算法，比如

结合机器人的运动学动力学的电流前馈加反馈线性化的伺服控制算法，多轴精确同

步控制算法等在分布式控制系统中实现有一定难度，而且现场总线需要一定的布线

成本。鉴于以上缺点，有必要进一步简化运动控制系统结构。

控驱一体的运动控制系统结构将原来相互独立的控制器和各个伺服驱动器结合

在一起，在 SoC （

System-On-Chip ）芯片上实现控驱一体。这样做的好处是：

(1)整个运动控制系统的结构更加紧凑，控制电柜体积更小，集成度更高，适用

于物理空间有限的工作环境,同时方便运输和安装。

(2)基于单芯片 SoC 架构方案替代多单元控制器对多单元电机的驱动方式，不依

靠现场总线完成通讯，降低硬件和软件互连的成本,同时充分利用嵌入式 SoC 芯片特

性，满足运动控制器的功能性要求和伺服驱动器的实时性要求，降低控制器成本。