超音波ケーキカッターはどのようにして製品の迅速かつ正確な位置決めを実現するのでしょうか?答えは「サーボ制御」です。では、サーボ制御とは何でしょうか?

 

サーボ制御、すなわち、ある目的を果たすために生成された運動や物体の運動を制御する人間の活動。いわゆるサーボ制御とは、物体の動きの位置、速度、加速度の変化を効果的に制御することを指します。この種の制御はさまざまな分野で普及しています。サーボ制御システムは、プロセスを正確に追従または再現するために使用されるフィードバック制御システムを指します。

 

1. サーボシステムは大きく次の項目に分かれます。

  1. コマンド部:動作指令信号の出力装置
  2. 駆動部:指令部の出力を受けてアクチュエーター(モーターなど)の動作を駆動する装置
  3. フィードバック部:実行構造や負荷状態を検出する装置
  4. アクチュエータ:駆動部の出力信号を受け取り、トルクや位置などの状態を生成します。

 

2. サーボの内部構造:

 

3. 制御方法

一般にサーボには、速度制御モード、トルク制御モード、位置制御モードの 3 つの制御モードがあります。

 

4. 3 つの制御方法の比較:

  1. モータの速度や位置に制限がなく、一定のトルクが出力されるのであれば、当然トルクモードが使用されます。
  2. 位置と速度に一定の精度要件があるが、リアルタイムのトルクはあまり気にしない場合、トルク モードを使用するのは不便です。速度モードまたは位置モードを使用することをお勧めします。ホストコントローラーがより優れた閉ループ制御機能を備えている場合、速度制御効果はより良くなります。要件がそれほど高くない場合、または基本的にリアルタイム要件がない場合、位置制御モードのホスト コントローラーに対する高い要件はありません。
  3. サーボドライブの応答速度の観点から見ると、トルクモードの演算量が最も小さく、制御信号に対するドライブ応答が最も速くなります。位置モードの演算量が最も多く、制御信号に対する駆動応答が最も遅い。
  4. 動作中の動的性能に対する要求が比較的高い場合、モーターをリアルタイムで調整する必要があります。また、コントローラ自体の動作速度が非常に遅い場合(PLCやローエンドモーションコントローラなど)には、ポジションモードを使用して制御します。コントローラの動作速度が比較的速い場合は、速度モードを使用して位置ループをドライブからコントローラに移動することで、ドライブの作業負荷を軽減し、効率を向上させることができます (ほとんどのミッドエンドからハイエンドのモーション コントローラなど)。より良い上位制御があれば、コントローラーはトルクモードで制御することもでき、速度ループもドライブから削除されます。これは通常、ハイエンドの特別なコントローラーによってのみ実行され、現時点ではサーボ モーターはまったく必要ありません。