Mis on servosüsteem ja millistest osadest see koosneb?

Mis on servosüsteem?

Servomehhanism, tuntud ka kui servosüsteem, on tagasiside juhtimissüsteem, mida kasutatakse teatud protsessi täpseks jälgimiseks või taasesitamiseks.

Servosüsteem on automaatne juhtimissüsteem, mis võimaldab objekti asukoha, orientatsiooni, oleku jne väljundiga juhitaval hulgal jälgida sisendi sihtmärgi (või etteantud väärtuse) suvalist muutumist. Selle põhiülesanne on võimendada, teisendada ja reguleerida võimsust vastavalt juhtkäsu nõuetele, nii et ajamiseadme pöördemomendi, kiiruse ja asendi juhtimine on väga paindlik ja mugav.

Paljudel juhtudel viitab servosüsteem spetsiaalselt tagasiside juhtimissüsteemile, milles juhitav kogus (süsteemi väljund) on mehaaniline nihe või nihke kiirus, kiirendus ja selle ülesanne on panna väljundi mehaaniline nihe (või pöördenurk) täpselt jälgima sisendi nihet (või pöördenurka), selle struktuur ei erine põhimõtteliselt teistest tagasiside juhtimissüsteemide vormidest. Servosüsteemi kasutati algselt riigikaitsetööstuses, näiteks suurtükiväe juhtimisel, laevade ja lennukite automaatjuhtimisel ning rakettide väljalaskmisel. Hiljem laienes see järk-järgult paljudele rahvamajanduse sektoritele, nagu automaatsed tööpingid, juhtmevaba jälgimisjuhtimine jne. 

Servosüsteemi struktuur

Mehhatroonika servojuhtimissüsteeme on erinevaid struktuure ja tüüpe, kuid automaatjuhtimise teooria seisukohast sisaldavad servojuhtimissüsteemid üldiselt viit osa: kontroller, juhitav objekt, täitmislink, tuvastamislink ja võrdluslink. Järgmisel joonisel on näidatud servosüsteemi põhimõtteline plokkskeem.

1. Võrdluslink

Võrdluslink on link, mis võrdleb sisendkäsusignaali süsteemi tagasisidesignaaliga, et saada hälbesignaali väljundi ja sisendi vahel ning mida tavaliselt teostab spetsiaalne skeem või arvuti.

2. Kontroller

Kontrolleriks on tavaliselt arvuti või PID-juhtahel ja selle põhiülesanne on muundada võrdluselemendi väljundsignaali kõrvalekallet, et juhtida täiturmehhanismi nii, et see toimiks vastavalt vajadusele.

3. Rakenduse link

Täitmislingi ülesanne on muundada erinevad sisendenergia vormid mehaaniliseks energiaks vastavalt juhtsignaali nõuetele, et juhtida juhitavat objekti tööle. Mehhatroonikasüsteemi juhtivad komponendid viitavad üldiselt erinevatele mootoritele või hüdraulilistele ja pneumaatilistele servomehhanismidele.

4. Süüdistatav

5. Testimislink

Tuvastuslink viitab seadmele, mis suudab mõõta väljundit ja teisendada selle võrdluslingi nõutavasse mõõtmesse, mis sisaldab üldjuhul andurit ja teisendusahelat.