Принципът на работа на серво мотора

A серво моторе двигател, който може прецизно да контролира позицията, скоростта и ускорението и обикновено се използва в приложения, които изискват високопрецизен контрол на движението. Може да се разбира като двигател, който се подчинява на командата на управляващия сигнал: преди да бъде подаден управляващият сигнал, роторът е неподвижен; когато управляващият сигнал бъде изпратен, роторът се завърта незабавно; когато управляващият сигнал се загуби, роторът може да спре незабавно. Принципът му на работа включва система за управление, енкодер и обратна връзка. Следва подробно обяснение на това как работят серво двигателите:

Система за управление: Системата за управление на серво мотора обикновено се състои от контролер, драйвер и двигател. Контролерът получава управляващи сигнали отвън, като например инструкции за позиция или скорост, след което преобразува тези сигнали в токови или напрежени сигнали и ги изпраща към драйвера. Драйверът контролира въртенето на двигателя според управляващия сигнал, за да постигне желаната позиция или контрол на скоростта.

Енкодер: Серводвигателите обикновено са оборудвани с енкодер за измерване на действителното положение на ротора на двигателя. Енкодерът връща информацията за положението на ротора към системата за управление, така че системата за управление да може да следи положението на двигателя в реално време и да го регулира.

Обратна връзка: Системата за управление на серводвигателите обикновено използва затворен контур, който регулира изхода на двигателя чрез непрекъснато измерване на действителната позиция и сравняването ѝ с желаната позиция. Тази обратна връзка гарантира, че позицията, скоростта и ускорението на двигателя са в съответствие с управляващия сигнал, което позволява прецизен контрол на движението.

Алгоритъм за управление: Системата за управление на серво мотора обикновено използва PID (пропорционално-интегрално-деривативен) алгоритъм за управление, който непрекъснато регулира изхода на двигателя, за да направи действителната позиция възможно най-близка до желаната. PID алгоритъмът за управление може да регулира изхода на двигателя въз основа на разликата между действителната и желаната позиция, за да се постигне прецизен контрол на позицията.

В реални условия, когато системата за управление получи инструкции за позиция или скорост, драйверът ще контролира въртенето на двигателя въз основа на тези инструкции. В същото време енкодерът непрекъснато измерва действителната позиция на ротора на двигателя и подава тази информация обратно към системата за управление. Системата за управление ще регулира изхода на двигателя чрез PID алгоритъма за управление въз основа на информацията за действителната позиция, подадена обратно от енкодера, така че действителната позиция да е възможно най-близка до желаната позиция.

Принципът на работа на серво мотора може да се разбира като затворена система за управление, която непрекъснато измерва действителната позиция и я сравнява с желаната позиция, като регулира изхода на мотора според разликата, за да постигне прецизен контрол на позицията, скоростта и ускорението. Това прави серво моторите широко използвани в приложения, изискващи високопрецизен контрол на движението, като например CNC машини, роботи, автоматизирано оборудване и други области.