Systemy serwo napędowe z zamkniętą pętlą serii ZF-D200

System serwo z zamkniętą pętlą jest automatycznym systemem sterowania opartym na zasadach kontroli zwrotnej, szeroko stosowanym w obszarach sterowania ruchem, które wymagają wysokiej precyzji i stabilności.Jego podstawowym celem jest monitorowanie wydajności systemu w czasie rzeczywistym poprzez mechanizm zwrotny, porównać ją z wartością docelową, dostosować sygnał sterujący do odchylenia i uzyskać precyzyjną kontrolę systemu.

Skład systemu

System serwo zamkniętego obwodu składa się głównie z następujących części:

• Kontroler: otrzymuje instrukcje dotyczące celu i sygnały zwrotne, generuje sygnały sterowania.
• Kierowca: Konwertuje sygnały sterowania w prąd lub napięcie, aby napędzać silnik.
• Silnik serwo: przekształca energię elektryczną w energię mechaniczną w celu napędzania ruchu ładunku.
• Czujnik: wykrywanie w czasie rzeczywistym wielkości fizycznych, takich jak pozycja obciążenia, prędkość lub moment obrotowy.
• Pętla zwrotna: przekazuje sygnały czujników do sterownika, tworząc zamkniętą pętlę.

Zasada działania

• Wprowadzenie polecenia: sterownik otrzymuje polecenia dotyczące pozycji celu lub prędkości.
• Przetwarzanie sygnału: kierowca uruchamia serwomotor do obrotu zgodnie z sygnałem sterującym.
• Ruch ładunku: silnik napędza ładunek do ruchu, podczas gdy czujnik monitoruje stan ładunku w czasie rzeczywistym.
• Porównanie informacji zwrotnych: sygnał czujnika jest przekazywany z powrotem do sterownika, porównany z wartością docelową, a odchylenie jest obliczane.
• Korekta błędu: sterownik dostosowuje sygnał sterujący w zależności od odchylenia i uruchamia silnik w celu zrekompensowania błędu, dopóki odchylenie nie zbliży się do zera.

W zależności od źródła sygnałów sprzężenia zwrotnego serwo układy z zamkniętą pętlą można podzielić na:

• System serwo z zamkniętą pętlą:
  Czujnik jest instalowany bezpośrednio na końcu obciążenia (np. na stole roboczym), aby monitorować rzeczywistą pozycję obciążenia w czasie rzeczywistym.
  Zalety: Wysoka precyzja, może wyeliminować błędy w łańcuchu przesyłowym.
  Wady: System jest skomplikowany i trudny do debugowania.
• System serwo w półzamkniętej pętli:
  Czujnik jest zainstalowany na końcu wału silnika w celu wykrycia kąta obrotu silnika.
  Zalety: prosta struktura i niskie koszty.
  Wady: Nie można całkowicie wyeliminować błędów w łańcuchu przesyłowym.