運動​控制器​即為​運動​控制​系統的​大腦，​並​負責​計算​所需​的​移動​軌道。​由於​此​作業​極為​重要，​因此​往往​於​機​板​上​的​數位​訊號​處理器 (DSP) 執行，​以​避免​主機​電腦​產生​干擾 (應該​沒有​人​喜歡​運動​作業​因​防毒​軟體​而​中斷)。​運動​控制器​將​使用​自己​所​計算​的​軌道，​再​決定​合適​的​轉​矩​指令，​並將​之​傳送​至​馬達​放大器​以​產生​運動。

​運動​控制器​亦​必須​關閉 PID 控制​迴路。​由於​此​作業​需要​極高​的​精確度，​且​為​穩定​作業​所​必須，​因此​往往​直接​於​機​板​上​關閉​控制​迴路。​除了​關閉​控制​迴路，​運動​控制器​亦​監​控​緊急​限制​與​停止​功能，​以​確保​作業​安全。​若能​從​機​板​或​即時​系統​中​直接​進行​上述​作業，​則​可​確保​運動​控制​系統的​穩定性、​精確​性，​與​安全​性。

計算​軌道
​運動​軌道，​代表​運動​控制器​的​機​板​控制​作業，​或​輸出​至​驅動/​放大器​的​指令​訊號，​接著​依循​軌跡​造成​馬達/​運動​的​行動。​一般​運動​控制器​均​根據​程式​的​參數​值，​以​計算​運動​軌跡​的​軌道​區段 (Trajectory segment)。​運動​控制器​則​使用​所需​的​目標​位置、​最大​目標​速度，​與​使用者​所​提供​的​加速度​值，​以​決定​要​於 3 項​主要​移動​區段 (加速度、​等​速度，​與​減​速度) 所​耗費​的​時間。

​針對​一般​梯形​軌跡​的​加速度​區段，​將​根據​停止​位置​或​先前​的​移動​開始​運動​作業，​並​跟著​指定​的​加速​坡道 (Acceleration ramp) 動作，​直到​速度​達到​移動​作業​的​目標​速度。

圖 5. 常見​的​梯形​速度​軌跡

運動​作業​可​依​目標​速度​持續​所​指定​的​時間，​直到​控制器​決定​開始​減​速度​區段，​並​讓​運動​停止​於​所需​的​目標​位置。

​若​運動​作業​極​短，​可於​完成​加速度​之前​即​達到​減​速度​開始​點，​則​軌跡​將​接著​呈現​三角形​而​非​梯形，​且​所​達​的​實際​速度​可能​低於​所​設定​的​目標​速度。​S 曲線 (S-​curve) 加速度/​減​速度​為​基本​的​梯形​軌道​強化，​即是​針對​加速度​與​減​速度​的​坡道，​將之​修改​為​非線性​的​曲線​軌跡。​此​坡道​外觀​的​微調​控制​功能，​可​針對​慣性、​摩擦力、​馬達​動態，​與​其他​機器​運動​系統的​限制，​依​需要​而​調整​運動​軌道​效能。