W jaki sposób ultradźwiękowa krajarka do ciasta zapewnia szybkie i precyzyjne pozycjonowanie produktów? Odpowiedź brzmi: sterowanie serwomechanizmem. Czym zatem jest sterowanie serwomechanizmem?

 

Sterowanie serwomechanizmem, czyli działania człowieka kontrolujące wygenerowany ruch i ruch obiektów w celu osiągnięcia określonego celu. Tak zwane sterowanie serwo odnosi się do skutecznego sterowania zmianami położenia, prędkości i przyspieszenia ruchu obiektu. Ten rodzaj kontroli został spopularyzowany w różnych dziedzinach. System sterowania serwo odnosi się do systemu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym używanego do dokładnego śledzenia lub odtwarzania procesu.

 

1. Układ serwo można z grubsza podzielić na następujące elementy:

  1. Część poleceń: urządzenie wyjściowe sygnału polecenia działania
  2. Część napędowa: urządzenie, które odbiera sygnał wyjściowy części sterującej i steruje działaniem siłownika (takiego jak silnik)
  3. Część zwrotna: urządzenie wykrywające strukturę wykonania lub stan ładowania
  4. Siłownik: odbiera sygnał wyjściowy części napędowej w celu wygenerowania momentu obrotowego, położenia i innych stanów

 

2. Wewnętrzna struktura serwa:

 

3. Metoda kontroli

Ogólnie rzecz biorąc, serwo ma trzy tryby sterowania: tryb kontroli prędkości, tryb kontroli momentu obrotowego i tryb kontroli położenia.

 

4. Porównanie trzech metod kontroli:

  1. Jeśli nie ma wymagań dotyczących prędkości i położenia silnika, o ile na wyjściu jest stały moment obrotowy, oczywiście używany jest tryb momentu obrotowego.
  2. Jeżeli wymagane są pewne wymagania dotyczące dokładności położenia i prędkości, ale nie zwraca się szczególnej uwagi na moment obrotowy w czasie rzeczywistym, korzystanie z trybu momentu obrotowego nie jest wygodne. Lepiej jest używać trybu prędkości lub położenia. Jeśli sterownik główny ma lepszą funkcję sterowania w pętli zamkniętej, efekt kontroli prędkości będzie lepszy. Jeśli wymagania nie są bardzo wysokie lub zasadniczo nie ma wymagań dotyczących czasu rzeczywistego, nie ma wysokich wymagań dla sterownika głównego w trybie sterowania położeniem.
  3. Z punktu widzenia szybkości reakcji serwonapędu wielkość obliczeniowa trybu momentu obrotowego jest najmniejsza, a reakcja napędu na sygnał sterujący jest najszybsza; wielkość obliczeń w trybie pozycjonowania jest największa, a reakcja napędu na sygnał sterujący jest najwolniejsza.
  4. Gdy wymagania dotyczące dynamiki ruchu są stosunkowo wysokie, silnik wymaga regulacji w czasie rzeczywistym. Następnie, jeśli prędkość działania samego sterownika jest bardzo mała (np. PLC lub sterownik ruchu niższej klasy), do sterowania użyj trybu pozycji. Jeśli prędkość działania sterownika jest stosunkowo duża, można użyć trybu prędkości, aby przenieść pętlę pozycji z napędu do kontrolera, aby zmniejszyć obciążenie napędu i poprawić wydajność (np. większość kontrolerów ruchu średniej i wysokiej klasy); jeśli jest lepsze sterowanie górne. Sterownik może być również sterowany w trybie momentu obrotowego, a pętla prędkości jest również usunięta z napędu. Zwykle jest to realizowane wyłącznie za pomocą wysokiej klasy specjalnych kontrolerów i obecnie nie jest wymagany żaden serwomotor.