Princip činnosti servomotoru

Servomotor je akční člen, který řídí pohyb mechanických součástí v servosystému. Jeho hlavní princip fungování spočívá ve skutečnosti, že se jedná o uzavřený-systém automatického řízení. Nepřetržitým poskytováním zpětné vazby a porovnáváním vstupních povelů se stavem výstupu pohání motor tak, aby přesně nastavil polohu, rychlost nebo točivý moment. Servomotor přijímá řídicí signály (jako jsou pulsy nebo napětí) a jeho vnitřní snímače (jako jsou kodéry) nepřetržitě dodávají zpět aktuální parametry pohybu. Ovladač vypočítá odchylku a upraví řídicí signál motoru, čímž vytvoří smyčku se zápornou zpětnou vazbou, aby bylo dosaženo vysoce-přesných a rychlých-reakcí řídicích cílů.

 

Princip základního řízení: Systém zpětné vazby s uzavřenou-smyčkou
Základní funkce servomotoru je založena na uzavřeném-systému řízení, který jej zásadně odlišuje od běžných motorů.

Složení systému: Typický servosystém obsahuje hlavně samotný servomotor, snímače polohy/rychlosti a servopohon. Motor funguje jako akční člen, senzory jsou zodpovědné za detekci a řidič se stará o zpracování a ovládání signálu.

 

Zpětná vazba a proces nastavení: Řídicí jednotka vyšší-úrovně (jako je PLC) posílá řidiči cílové příkazy (poloha, rychlost); senzory nainstalované na motoru měří skutečný stav motoru v reálném čase a předávají jej zpět řidiči; regulátor uvnitř budiče (často používající PID algoritmus) vypočítává odchylku mezi cílovou hodnotou a zpětnovazební hodnotou a vydává upravený řídicí signál (jako je nastavení napětí nebo proudu), aby poháněl motor, aby se odchylka odstranila. Tento proces se opakuje ve smyčce a tvoří mechanismus negativní zpětné vazby, který zajišťuje přesnost a stabilitu.
 

Více{0}}smyčková řídicí struktura: Vysoce výkonné servoměniče obvykle vytvářejí tři vnořené zpětnovazební regulační smyčky: proudovou smyčku, rychlostní smyčku a polohovou smyčku. Proudová smyčka reaguje nejrychleji a přímo řídí moment motoru; rychlostní smyčka vypočítává aktuální příkaz na základě příkazu rychlosti; polohová smyčka vypočítává příkaz rychlosti v režimu řízení polohy. Spolupráce tří smyček zajišťuje dynamický výkon a přesnost-ustáleného stavu systému.