Wat is een servosysteem en uit welke onderdelen bestaat het?

Wat is een servosysteem?

Servomechanisme, ook wel servosysteem genoemd, is een feedbackcontrolesysteem dat wordt gebruikt om een ​​bepaald proces nauwkeurig te volgen of te reproduceren.

Het servosysteem is een automatisch besturingssysteem dat ervoor zorgt dat de uitvoergestuurde hoeveelheid van de positie, oriëntatie, status, enz. van het object de willekeurige verandering van het invoerdoel (of de gegeven waarde) kan volgen. De belangrijkste taak is het versterken, transformeren en aanpassen van het vermogen volgens de vereisten van het besturingscommando, zodat de koppel-, snelheids- en positieregeling van het aandrijfapparaat zeer flexibel en handig is.

In veel gevallen verwijst het servosysteem specifiek naar een feedbackbesturingssysteem waarbij de gecontroleerde grootheid (de output van het systeem) mechanische verplaatsing of verplaatsingssnelheid, versnelling is, en zijn functie is om de uitgaande mechanische verplaatsing (of rotatiehoek) nauwkeurig de ingangsverplaatsing (of draaihoek) te laten volgen. De structuur ervan verschilt in principe niet van andere vormen van feedbackbesturingssystemen. Het servosysteem werd aanvankelijk gebruikt in de nationale defensie-industrie, zoals de besturing van artillerie, het automatisch aandrijven van schepen en vliegtuigen en de lancering van raketten. Later werd het geleidelijk uitgebreid naar vele sectoren van de nationale economie, zoals automatische werktuigmachines, draadloze trackingcontrole, enz. 

De structuur van het servosysteem

Er zijn verschillende structuren en typen mechatronische servobesturingssystemen, maar vanuit het perspectief van de automatische besturingstheorie omvatten servobesturingssystemen over het algemeen vijf delen: controller, bestuurd object, uitvoeringslink, detectielink en vergelijkingslink. De volgende afbeelding toont het principeblokschema van het servosysteem.

1. Vergelijkingslink

De vergelijkingslink is de link die het ingangsopdrachtsignaal vergelijkt met het feedbacksignaal van het systeem om het afwijkingssignaal tussen de uitgang en de ingang te verkrijgen, en wordt meestal geïmplementeerd door een speciaal circuit of een computer.

2. Beheerder

De controller is meestal een computer of een PID-regelcircuit, en zijn hoofdtaak is het transformeren van het afwijkingssignaal dat door het vergelijkingselement wordt afgegeven, om de actuator zo te besturen dat hij naar behoefte werkt.

3. Implementatiekoppeling

De functie van de uitvoeringslink is het omzetten van verschillende vormen van invoerenergie in mechanische energie in overeenstemming met de vereisten van het besturingssignaal om het bestuurde object aan het werk te zetten. De uitvoerende componenten in het mechatronische systeem verwijzen doorgaans naar verschillende motoren of hydraulische en pneumatische servomechanismen.

4. De verdachte

5. Link testen

De detectielink verwijst naar een apparaat dat de output kan meten en kan omzetten in de dimensie die vereist is voor de vergelijkingslink, die doorgaans een sensor en een conversiecircuit omvat.