Що таке сервосистема і з яких частин вона складається?

Що таке сервосистема?

Сервомеханізм, також відомий як сервосистема, — це система керування зі зворотним зв’язком, яка використовується для точного відстеження або відтворення певного процесу.

Сервосистема — це система автоматичного керування, яка дозволяє контрольованій на виході величині положення, орієнтації, стану об’єкта тощо слідувати за довільною зміною вхідного цільового значення (або заданого значення). Його основне завдання полягає в посиленні, перетворенні та регулюванні потужності відповідно до вимог команди керування, щоб крутний момент, швидкість і положення приводного пристрою були дуже гнучкими та зручними.

У багатьох випадках сервосистема конкретно відноситься до системи керування зворотним зв’язком, у якій контрольованою величиною (виходом системи) є механічне переміщення або швидкість переміщення, прискорення, а її функція полягає в тому, щоб вихідний механічний переміщення (або кут повороту) точно відстежував вхідний переміщення (або кут повороту), її структура в принципі не відрізняється від інших форм систем керування зворотним зв’язком. Сервосистема спочатку використовувалася в національній оборонній промисловості, наприклад, для управління артилерією, автоматичного керування кораблями та літаками та запуску ракет. Пізніше його поступово поширили на багато галузей національної економіки, такі як автоматичні верстати, бездротове керування стеженням тощо. 

Будова слідкуючої системи

Існують різні структури та типи мехатронних сервосистем керування, але з точки зору теорії автоматичного керування, сервосистеми керування зазвичай включають п’ять частин: контролер, керований об’єкт, ланка виконання, ланка виявлення та ланка порівняння. На наступному малюнку показана принципова блок-схема сервосистеми.

1. Ланка порівняння

Ланка порівняння — це ланка, яка порівнює вхідний командний сигнал із сигналом зворотного зв’язку системи для отримання сигналу відхилення між виходом і входом, і зазвичай реалізується спеціальною схемою або комп’ютером.

2. Контролер

Контролер, як правило, є комп’ютером або ланцюгом ПІД-регулювання, і його основне завдання полягає в перетворенні вихідного сигналу відхилення елементом порівняння для керування приводом, щоб діяти відповідно до вимог.

3. Посилання на реалізацію

Функція ланки виконання полягає в перетворенні різних форм вхідної енергії в механічну енергію відповідно до вимог керуючого сигналу для приведення керованого об’єкта в роботу. Виконавчі компоненти в системі мехатроніки зазвичай відносяться до різних двигунів або гідравлічних і пневматичних сервомеханізмів.

4. Обвинувачений

5. Тестування посилання

Ланка виявлення відноситься до пристрою, який може вимірювати вихід і перетворювати його в розмір, необхідний для ланки порівняння, яка зазвичай включає датчик і схему перетворення.