Kas yra servo sistema ir iš kokių dalių ji susideda?

Kas yra servo sistema?

Servomechanizmas, taip pat žinomas kaip servo sistema, yra grįžtamojo ryšio valdymo sistema, naudojama tiksliai sekti arba atkurti tam tikrą procesą.

Servo sistema yra automatinė valdymo sistema, leidžianti išvesties kontroliuojamam objekto padėties, orientacijos, būsenos ir kt. kiekiui sekti savavališką įvesties tikslo (arba nurodytos vertės) pasikeitimą. Jo pagrindinė užduotis yra sustiprinti, transformuoti ir reguliuoti galią pagal valdymo komandos reikalavimus, kad pavaros įrenginio sukimo momento, greičio ir padėties valdymas būtų labai lankstus ir patogus.

Daugeliu atvejų servosistema konkrečiai reiškia grįžtamojo ryšio valdymo sistemą, kurioje kontroliuojamas dydis (sistemos išvestis) yra mechaninis poslinkis arba poslinkio greitis, pagreitis, o jos funkcija yra priversti išvesties mechaninį poslinkį (arba sukimosi kampą) tiksliai sekti įvesties poslinkį (arba posūkio kampą), jos struktūra iš esmės nesiskiria nuo kitų grįžtamojo ryšio valdymo sistemų formų. Servo sistema iš pradžių buvo naudojama krašto apsaugos pramonėje, pavyzdžiui, artilerijos valdymui, automatiniam laivų ir orlaivių valdymui, raketų paleidimui. Vėliau ji palaipsniui buvo išplėsta į daugelį šalies ūkio sektorių, tokių kaip automatinės staklės, bevielis sekimo valdymas ir kt. 

Servo sistemos struktūra

Yra įvairių struktūrų ir tipų mechatroninių servo valdymo sistemų, tačiau automatinio valdymo teorijos požiūriu servo valdymo sistemas paprastai sudaro penkios dalys: valdiklis, valdomas objektas, vykdymo nuoroda, aptikimo nuoroda ir palyginimo nuoroda. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta principinė servo sistemos blokinė schema.

1. Palyginimo nuoroda

Palyginimo nuoroda yra nuoroda, kuri lygina įvesties komandos signalą su sistemos grįžtamuoju signalu, kad gautų nuokrypio signalą tarp išėjimo ir įvesties, ir paprastai įgyvendinama specialia grandine arba kompiuteriu.

2. Valdiklis

Valdiklis paprastai yra kompiuteris arba PID valdymo grandinė, o pagrindinė jo užduotis yra transformuoti palyginimo elemento išvestį nuokrypio signalą, kad pavara būtų valdoma taip, kaip reikia.

3. Įgyvendinimo nuoroda

Vykdymo jungties funkcija yra paversti įvairias įvesties energijos formas į mechaninę energiją pagal valdymo signalo reikalavimus, kad valdomas objektas pradėtų veikti. Mechatronikos sistemos vykdomieji komponentai paprastai reiškia įvairius variklius arba hidraulinius ir pneumatinius servo mechanizmus.

4. Kaltinamasis

5. Testavimo nuoroda

Aptikimo jungtis reiškia įrenginį, kuris gali išmatuoti išvestį ir konvertuoti ją į matmenis, kurių reikalauja palyginimo nuoroda, kurią paprastai sudaro jutiklis ir konversijos grandinė.