Systemy sterowania ruchem serwo silnikowych cyfrowych z bliską pętlą ZF-D200

System serwo z pętlą zamkniętą to automatyczny system sterowania oparty na zasadach sterowania ze sprzężeniem zwrotnym, szeroko stosowany w dziedzinach sterowania ruchem, które wymagają wysokiej precyzji i stabilności. Jego rdzeniem jest monitorowanie wyjścia systemu w czasie rzeczywistym za pomocą mechanizmu sprzężenia zwrotnego, porównywanie go z wartością docelową, dostosowywanie sygnału sterującego zgodnie z odchyleniem i osiąganie precyzyjnej kontroli nad systemem.

System serwo z pętlą zamkniętą składa się głównie z następujących części:

• Kontroler: odbiera instrukcje docelowe i sygnały zwrotne, generuje sygnały sterujące.
• Sterownik: Konwertuje sygnały sterujące na prąd lub napięcie w celu napędzania silnika.
• Silnik serwo: konwertuje energię elektryczną na energię mechaniczną w celu napędzania ruchu obciążenia.
• Czujnik: Realne wykrywanie wielkości fizycznych, takich jak położenie, prędkość lub moment obciążenia.
• Pętla sprzężenia zwrotnego: Przesyła sygnały z czujników do kontrolera w celu utworzenia pętli zamkniętej.

• Wejście polecenia: Kontroler odbiera polecenia dotyczące pozycji lub prędkości docelowej.
• Przetwarzanie sygnału: Sterownik napędza silnik serwo do obrotu zgodnie z sygnałem sterującym.
• Ruch obciążenia: Silnik napędza obciążenie do ruchu, podczas gdy czujnik monitoruje stan obciążenia w czasie rzeczywistym.
• Porównanie sprzężenia zwrotnego: Sygnał z czujnika jest przekazywany z powrotem do kontrolera, porównywany z wartością docelową, a odchylenie jest obliczane.
• Korekcja błędów: Kontroler dostosowuje sygnał sterujący na podstawie odchylenia i napędza silnik w celu skompensowania błędu, aż odchylenie zbliży się do zera.

Zgodnie ze źródłem sygnałów zwrotnych, systemy serwo z pętlą zamkniętą można podzielić na:

• System serwo z pełną pętlą zamkniętą:
  Czujnik jest instalowany bezpośrednio na końcu obciążenia (np. na stole warsztatowym) w celu monitorowania rzeczywistej pozycji obciążenia w czasie rzeczywistym.
  Zalety: Wysoka precyzja, może eliminować błędy łańcucha transmisji.
  Wady: System jest złożony i trudny do debugowania.
• System serwo z pół-zamkniętą pętlą:
  Czujnik jest instalowany na końcu wału silnika w celu wykrywania kąta obrotu silnika.
  Zalety: Prosta konstrukcja i niski koszt.
  Wada: Nie można całkowicie wyeliminować błędów łańcucha transmisji.