运动控制拥有精确、高扭矩、可重复的性能，服务于汽车行业从开发到车辆控制的一切。

汽车是运动的典型象征。因此，运动控制在车辆的制造、试验和运行中起着重要的作用。特别是在这个充满挑战的经济时期，运动控制提供了经济运作，使公司节省大量资金。

在开发阶段，必须对车辆和子系统进行设计和评估。在这里，运动控制有帮助。特别是，基于陀螺仪和加速计的防滚翻和稳定系统等特殊传感器要求其测试系统具有高精度。在其他应用中，运动控制可以提供力反馈，以确保系统具有驾驶员期望的感觉，例如在电子换档器中。或者，像收音机上的按钮这样的测试设备需要精确校准的压力——太硬，仪器可能会损坏，太软，压力无法记录。运动控制可以提供可靠的、可重复的解决方案。

像安全带测试这样的研发应用需要在相当长的行程内进行高速运动，以施加多个g的力。电子轴系提供了比液压系统更灵活、更清洁的解决方案。这些应用的最新趋势是从带曲柄销的旋转电机转向直线电机。”Aerotech公司的应用工程师Brian Cox说：“他们可以在很短的距离内达到很高的速度，而不必非得有英尺长才能达到速度。冲程长度和机器的整体占地面积变得更小。”

为了表征春季和减震器性能，工程师通常需要沿着旅行线在非常精确点捕获数据（见图1）。理论上，这相当于以确切的间隔获取数据。然而，如果运动系统遭受任何速度不稳定性，则数据采集键入旅行时间可以引入错误。良好的解决方案是使用基于使用专用控制器功能的实际位置反馈的线性电机和触发数据。这种方法可以显着降低错误。“当轴实际上处于位置时以及输出变化状态时，我们之间的子微秒延迟会变成亚微秒延迟，”COX说。“而不是移动到一个位置和停止，解决和捕获数据，然后转移到另一个位置并停止，解决，捕获数据，您可以在飞行中进行数据捕获。”

通过将这种先进的控制器与直线电机相结合，测试工程师在评估部件时获得了更大的自由度。”“有了旋转马达和曲柄销，你就有了一个非常固定的运动，你可以产生很多复杂的运动，你真的不能，”他观察到直线电机可以产生一个看似任意的运动轮廓，这样他们就能真正看到冲击在做什么。”

制造模型
汽车行业具有机器人武器和自动化制造。许多任务，例如移动发动机块和定位底盘只是需要马力。但越来越多的是，需要通过电子轴系的精度和灵活性互补。随着成本降低，即使在位置执行器与运动控制执行器相比，趋势也趋于趋势。例如，伺服电机不会遭受交流电机的惯性效果，因为它们的减速和位置可以非常准确地编程。

在强力负载定位应用中，设计师必须平衡速度、行程长度、负载和寿命，权衡最佳性能，同时考虑安全裕度以防止丝杠屈曲。就扭矩而言，通过调整螺杆的螺距来调整产生运动所需的旋转量，提供了一个关键的设计自由度。与调整传动装置一样，修改丝杠的螺距可以实现高速、中等扭矩电机是完成运动任务的一种转矩较高的装置。取舍是摩擦，但当致动器是滚柱螺钉或滚珠丝杠时，增加的摩擦量就成了标称值。视情况而定，通过切换到低转矩电机实现的成本节约将超过效率的小幅度降低。

调整车辆中的凸轮轴可以提高发动机性能和燃油经济性。曾经有一段时间，这样的改变意味着更换或调整机器本身的凸轮和齿轮。考克斯说:“你必须真正改变机制，现在很多工作都是通过软件和伺服电机完成的。”运动控制为制造商提供了他们所需要的灵活性，以便针对每种发动机类型优化汽车凸轮轴(见图2)。这比你掌握机械系统时要容易得多。”

也许最常见的汽车制造应用程序使用运动控制来进行验证测试，比如确定安全带是否能承受一定的负载，或者终端测试，比如确保车门正确打开。测试应用需要具有高占空比和可重复性的高速驱动器，要求长寿命和在此寿命期间的稳定性能。

毫不奇怪，污染成为制造环境中的问题。线性电机可以成功应用，只要它们可以被正确保护。吹气通过锻造线圈进行双重目的，在去除热量的同时通过正压力阻塞污染。“空气清洗并密切关注屏蔽，守卫和那种真正帮助的东西，但我们确实推荐用户进入那里，并在合理定期的时间表上获得和润滑电机，因为它肯定会更便宜得多Cox说，比必须修理或更换电机。

自动车辆
在20世纪90年代，自动车辆和高速公路的概念风靡一时。公司和组织构建、测试并演示了它们，预测了10年左右的时间内的实际部署。但这些预测并没有实现，这可能是由于司机与他们的车辆和开阔的道路之间的关系，而不是经济因素。然而，财务方面也不应被忽视。确保自动化系统安全所需的冗余和健壮性水平造成了显著的延迟。

SKF驱动系统在2000年代初制作了一辆名为FILO的自动概念车。车辆制造了头条新闻，但尚未到达市场。“有很多兴趣但没有资金化改造解决方案，”逐线业务部门的经理和商业发展经理Gianluca Oberto说。“完全验证不同应用的成本并将车辆带到生产造成一些延误。预测逐线和制动逐线系统的生产，延迟了两三年，这意味着在2000年初，我们的目标是2005年或2006年在汽车中引入该系统，但是介绍已被推迟到2010年，现在2015年，依此类推。“

SKF没有放弃这个想法，而是缩小了雄心，瞄准了一个不那么光鲜但前景更光明的市场:农用拖拉机等越野车，以及沥青压路机、铲运机和挖掘机等建筑设备。这类车辆往往以明显较慢的速度行驶，通常配备的训练有素的司机较少，这简化了系统认证的一些安全方面。

该公司开发了一种电子驻车制动器，用于越野车辆，将在2009年至2010年以上的100,000多个拖拉机安装。EPB系统提供两个主要功能，一个用于驻车制动器，另一个用于紧急制动器。该系统集成了一种智能机电致动器，该执行器通过CASBUS与车辆网络相互连接，并通过连接到拖拉机变速器的鲍登电缆机械地连接（参见图3）。

这些系统面临的一个明显挑战是灰尘、化肥化学品和湿气的污染。SKF团队开发了一种IP 67等级的密封致动器，能够在高达1米的水中生存。它还具有抗振动和抗冲击能力。”“我们已经测试了它在高达25克没有任何问题，”奥贝托说它的设计目的是为应用程序提供健壮性。”

也许这类产品最重要的方面是安全。该小组围绕微控制器设计了这个单元。主要的微处理器运行正常的操作，包括基于执行器的驻车制动器的功能。第二，安全微控制器提供冗余;一旦主微处理器发生故障，安全单元将接管。

该公司还生产向驾驶员提供被动反馈的电子转向输入系统(见图4)。因为沥青压路机这样的车辆非常笨重，很难转弯，所以它们需要液压转向。然而，司机们仍然需要有高速公路的触感。SKF系统提供了一种抗扭矩，使驾驶员能够感受车辆和沥青之间发生的情况，而无需在驾驶室内安装液压装置。集成的传感器检测方向盘的位置，并通过电磁制动系统提供反馈，该系统施加夹紧力，然后转化为阻力扭矩。SKF已将该系统出售给建筑设备、模拟器和海运市场，目前正计划进军叉车市场。

在其他汽车领域，运动控制正在实现自动平行停车功能。虽然自动驾驶汽车不太可能很快出现在任何地方，但基于伺服的功能几乎肯定会增加，运动控制在开发和制造中的其他地方也会增加。在汽车制造业需要所有能得到的帮助的时候，运动控制公司正在待命提供帮助。