开放式运动控制技术是开放式控制系统的核心技术之一。本论文的研究内容主要围绕MC系列PCI运动控制器而展开的。MC系列PCI运动控制器是322教研室自主研发的、具有开放式结构的高性能多轴运动控制器。本课题的主要任务包括开发PCI运动控制器驱动程序和接口函数、运动控制器应用和运动控制器控制模式研究。 数控领域和机电系统运动控制领域是运动控制器的典型应用领域，也是目前运动控制器研究开发和推广应用的重点领域。在数控领域中，本课题以MC系列运动控制器为基础，开发了一套商用切割机数控系统，为运动控制器在数控领域的应用提供了软件模块和参考系统。论文重点介绍了切割机数控系统的刀补软件模块和高速加工速度预处理软件模块，并分别从原理、数学模型和模块化软件设计方法等方面进行了详细的阐述。这些软件模块具有较强的通用性，函数接口简单，可以被用户很方便的嵌入到其他的数控系统中去，大大提高数控系统的开发效率，从而降低运动控制器的使用门槛。 论文的另一个重要内容是运动控制器控制模式研究。对于运动控制器的另一个典型应用领域——机电系统控制领域，目前MC系列运动控制器提供的控制策略仅有简单PID控制，不能满足复杂机电系统的控制需要。因此，本课题对运动控制器的控制模式进行了研究，主要目的是如何使运动控制器能够更好地适用于机电系统控制领域。论文针对MC系列运动控制器在机电系统控制领域应用中的不足，提出了伺服控制计算机辅助设计方法，并对一些复杂的控制策略进行了研究，为下一步在运动控制器中嵌入复杂的控制策略打下理论基础。在伺服控制计算机辅助设计方面，重点研究了基于遗传算法的机电系统物理模型参数辨识和控制参数优化的计算机辅助设计方法。对于复杂控制策略方面，重点研究了变参数PID控制，分别从原理、设计方法、参数的控制规律等方面进行了分析；同时还对基于卡尔曼数字滤波的PID控制器的实现方法进行了探讨。仿真表明，变参数PID控制器可以有效地对大惯性、大延时和时变系统进行控制，而基于卡尔曼数字滤波的PID控制器可以很好的抑制环境噪声干扰，两者具有较高的应用价值，且实现简单，可以作为嵌入运动控制器底层的控制模式之一。 论文最后还对开放式运动控制器的进一步研究开发提出了参考建议。