为了满足诸如印刷机或其他自动化系统中多轴运动的同步需求，我们需要开发更高级的控制技术。高速网络协议能够有效满足复杂自控系统的数据传输与控制要求。

　　随着时代的进步，功能强大的控制器和处理器不断涌现，工业级自控系统中可控运动轴的数量正呈稳步增长态势。但是，在许多的这些控制系统中，例如串行制造阶段做点到点运动的标引站CONTROL ENGINEERING China版权所有，或者是分布式系统中的并行运动路径www.cechina.cn，运动轴的运行依然相互独立。
　　相比之下，更为复杂的自动化系统中都会需要各种运动轴的同步。不管是印刷机，计算机数控（CNC）机床，还是用于金属成形和飞剪系统的线速度高达152米/分钟（500英尺/分钟）的高速动态反馈机，等等CONTROL ENGINEERING China版权所有，都需要有更高级的控制技术来满足自控系统中的多轴运动。高速网络协议能够有效的满足其数据传输和控制需求。　　

　　博世力士乐使用电子线路轴传动（ELS）－一种允许多轴同步运动的技术，以提高包装、传送和印刷机器的生产率。图示的是一台无轴皮带打印机。在每小时48公里（30mph）的打印速度下，ELS可以达到0.01mm的墨点精度

　　同步运动控制是Baldor电气集团公司的研发重心之一。 “在协调运动中控制工程网版权所有，多个运动轴必

须通力合作，才能完成处理过程。” 该公司的伺服产品经理John Mazurkiewicz说，“尤其是在自动化和xy/xyz型应用中，了解插补控制和运动控制所需的轴位置将显得非常重要。”
　　Baldor公司通过其NextMove多轴控制器和Ethernet Powerlink (EPL)基于以太网技术的实时运动控制总线实现了同步运动控制。据Mazurkiewicz所言，NextMove控制器可插补多达16轴，其中包括同时启动/停止功能。他还说，“受处理器能力限制，目前插补轴的数量最多为16个。”此外，通过使用Powerlink，NextMove 100还可以同步控制伺服轴(输出范围 ±10 V) ，步进轴（脉冲型和直流型）及其他运动轴。
　　Baldor公司将同步和插补加以区别，他们认为，同步，是指运动轴由被参照机器（通常是一个带有主编码器的主运动轴）“给定时钟”，而插补，是指两个或多个轴在同一条曲线上运动必能同时启停。同步功能包括轴间速率给定（电子传动），位置偏移调整，电子凸轮曲线和飞剪运动调整。轴插补可以是直线型的，也可以是圆弧型的或高次曲线型的。
　　

　　Baldor 电气的多轴控制器和Mint软件在飞剪控制中的应用。该控制可以将材料在飞行过程中被切割成规定长度。在该应用中，切割器必须能循环加速以与被切割材料同步运动，并在切割完成后能减速到下一次切割所需速度。

　　博世力士乐集团公司在近20年来一直致力于建立使用数字光纤SERCOS(串行实时通讯系统)接口（国际标准IEC 61491）的多轴同步运动控制系统，该公司电气设备和控制部工业机械工具分部经理Karl Rapp指出，“SERCOS精确的同步能力—同步时间误差小于1微秒—已经有力地证明了其在最新应用中的能力。”对SERCOS816芯片的评测显示其实际同步误差低至0.035ms，这充分肯定了SERCOS对同步运动的适用性。最新版本的SERCOS III（支持100MHz的以太网）与老的SERCOS相比增加了新的功能，并进一步增强了I/O系统的能力。

　　协调，同步，插补
　　协调，同步和插补是应用于这一特殊控制领域的不同复杂程度的控制方法。协调控制，用于对运动路径要求较少但对速度要求较严格的地方，例如，博世力士乐公司指出，在有障碍物的环境中以尽可能高的速度进行无震荡混合运动。（“震荡”是加速度的倒数或位移的三次倒数，最小震荡对于运动系统性能和减小磨损非常重要。）如果用户编写的程序逻辑能够将协调轴运动到指定位置，并且该位置是由路径向量得到的速度和加速度的梯度值所决定的，那么这一运动就与插补相似。然而www.cechina.cn，这种计算只在每次运动前发生一次，这与插补（见下文）并不相同，Rapp解释道。
　　同步引入了一个主轴和一个或多个“从轴”的概念。主轴可以是一个“真正的主轴”，如金属冲压飞轮上的编码器，或是一个“虚拟主轴”，如记录标记或由运动控制器或驱动器产生的编码器。例如，电子线路轴传动（ELS）技术，可以用一个主编码器同步多达32轴，并且能够以电子方式改变各个轴的传动比率，博世力士乐公司的控制产品经理Rami Al-Ashqar说。
　　插补——用于下面讲到的精确路径——插补被认为是集成了最复杂的运动控制的方法，特别是用于多轴运动的控制。路径计算器或插补计算器在运动中不断重复计算运动路径向量（通常是以毫秒时间为间隔的）。“我们需要为所有参与运动的轴的位置增量推导加速/减速和速度向量。” Al-Ashqar说，“插补算法必须能够预先计算出轴运动是否会超限，如果有，算法需要能够主动降低该路径的速率以避免其发生。”