运动控制的多轴控制涉及到轴与轴之间的关系，最常见的关系是同步，其中包括电子齿轮，电子凸轮，查补。

    1.电子齿轮-关键参数：齿轮比，即主轴（Master)和从轴（slave)同一个设定值之间的比值

        按设定值的不同分a:位置齿轮（位置同步)和b:速度齿轮（速度同步）

           a: 按同步时的基准分，位置齿轮又可以分为绝对位置齿轮和相对位置齿轮同步

                同步时需要主从轴从原点开始一个固定的位置进入同步为绝对位置齿轮同步

                同步时从当前位置为原点开始同步为相对位置齿轮同步

如图所示（图来源于西门子simotion手册）：

绝对位置齿轮同步

  相对位置齿轮同步 

b:速度齿轮同步，即主轴和从轴的速度保持固定的齿轮比。

    2.电子凸轮：概念来源于机械凸轮，由主轴和从轴通过一个凸轮进行联动，保持一个函数关系，与电子齿轮相比，电子凸轮中主轴和从轴的 关系是非线性的，而电子齿轮的齿轮比为一个固定的值，为线性关系。电子凸轮则是主轴和从轴通过电气关联起来形成凸轮曲线。与机械凸轮相比，只需要更改设定值就可以更改主从轴的凸轮关系曲线，灵活且功能强大。而机械凸轮要修改曲线需要机械加工，灵活度不够。但电子凸轮也不是万能的，在一些特殊应用场合，机械凸轮比电子凸轮有优势。

无论是电子凸轮还是机械凸轮，在设计的时候都希望位置，速度，加速度在过程中是连续的，故凸轮曲线设计时需要采用一些特殊的方式和方法。常见的电子凸轮曲线生产有两种方法：

        1，描点法：通过连接设定点的方式生产凸轮曲线，这些设定点通常来自工艺要求，这种方法要求点与点连接时圆滑，即位置，速度，加速度连续。常用VDI2143规则产生凸轮曲线

        2，函数生产法：通过一个函数表达式生产凸轮曲线。

    3.插补：查补解决的是空间点之间的关系，与电子凸轮相比，查补需要解决的是空间坐标点（如三维x，y

,z+姿态（A,B,C)）的曲线关系。由空间点生成的空间曲线和运动控制轴之间还有一个机械构型，相同的空间曲线在不同的机械构型上产生的轴的运动曲线是不一样的。

下图以一个两个旋转轴一个直线轴的机械构型描述插补过程（图来源西门子toploading）：

随着机械设备的要求提高，对机电一体化要求也越来越高，能深刻理解运动控制能提高大家在设计和调试生产线的效率。