Hệ thống servo là gì và nó bao gồm những bộ phận nào?

Hệ thống servo là gì?

Cơ chế servo, còn được gọi là hệ thống servo, là một hệ thống điều khiển phản hồi được sử dụng để tuân theo hoặc tái tạo chính xác một quy trình nhất định.

Hệ thống servo là một hệ thống điều khiển tự động cho phép đại lượng được điều khiển đầu ra về vị trí, hướng, trạng thái, v.v. của đối tượng tuân theo sự thay đổi tùy ý của mục tiêu đầu vào (hoặc giá trị đã cho). Nhiệm vụ chính của nó là khuếch đại, biến đổi và điều chỉnh công suất theo yêu cầu của lệnh điều khiển, nhờ đó việc điều khiển mômen, tốc độ và vị trí của thiết bị truyền động rất linh hoạt và thuận tiện.

Trong nhiều trường hợp, hệ thống servo đề cập cụ thể đến một hệ thống điều khiển phản hồi trong đó đại lượng được điều khiển (đầu ra của hệ thống) là chuyển vị cơ học hoặc tốc độ dịch chuyển, gia tốc và chức năng của nó là làm cho chuyển vị cơ học đầu ra (hoặc góc quay) theo dõi chính xác chuyển vị đầu vào (Hoặc góc quay), về nguyên tắc cấu trúc của nó không khác biệt so với các dạng hệ thống điều khiển phản hồi khác. Hệ thống servo ban đầu được sử dụng trong ngành công nghiệp quốc phòng, như điều khiển pháo binh, lái tàu và máy bay tự động cũng như phóng tên lửa. Sau này dần dần được mở rộng sang nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân như máy công cụ tự động, điều khiển theo dõi không dây, v.v. 

Cấu trúc của hệ thống servo

Có nhiều cấu trúc và loại hệ thống điều khiển servo cơ điện tử khác nhau, nhưng từ góc độ lý thuyết điều khiển tự động, hệ thống điều khiển servo thường bao gồm năm phần: bộ điều khiển, đối tượng được điều khiển, liên kết thực thi, liên kết phát hiện và liên kết so sánh. Hình dưới đây thể hiện sơ đồ khối nguyên lý của hệ thống servo.

1. Liên kết so sánh

Liên kết so sánh là liên kết so sánh tín hiệu lệnh đầu vào với tín hiệu phản hồi của hệ thống để thu được tín hiệu sai lệch giữa đầu ra và đầu vào và thường được thực hiện bởi một mạch đặc biệt hoặc máy tính.

2. Bộ điều khiển

Bộ điều khiển thường là máy tính hoặc mạch điều khiển PID, nhiệm vụ chính của nó là biến đổi tín hiệu sai lệch đầu ra bởi phần tử so sánh để điều khiển bộ truyền động hoạt động theo yêu cầu.

3. Liên kết thực hiện

Chức năng của liên kết thực thi là chuyển đổi các dạng năng lượng đầu vào thành năng lượng cơ học theo yêu cầu của tín hiệu điều khiển để điều khiển đối tượng được điều khiển hoạt động. Các thành phần điều hành trong hệ thống cơ điện tử thường đề cập đến các loại động cơ hoặc cơ cấu trợ lực thủy lực và khí nén khác nhau.

4. Bị cáo

5. Liên kết thử nghiệm

Liên kết phát hiện đề cập đến một thiết bị có thể đo đầu ra và chuyển đổi nó thành kích thước mà liên kết so sánh yêu cầu, thường bao gồm cảm biến và mạch chuyển đổi.