A серводвигатель— это двигатель, который может точно контролировать положение, скорость и ускорение и обычно используется в приложениях, требующих высокоточного управления движением. Его можно понимать как двигатель, подчиняющийся команде управляющего сигнала: до подачи управляющего сигнала ротор неподвижен; При подаче управляющего сигнала ротор немедленно вращается; При потере управляющего сигнала ротор может немедленно остановиться. Принцип его работы включает в себя систему управления, энкодер и контур обратной связи. Ниже приводится подробное объяснение того, как работают серводвигатели:
Система управления: Система управления серводвигателем обычно состоит из контроллера, драйвера и двигателя. Контроллер получает сигналы управления извне, такие как инструкции по положению или инструкции по скорости, а затем преобразует эти сигналы в сигналы тока или напряжения и отправляет их водителю. Водитель управляет вращением двигателя по управляющему сигналу для достижения необходимого положения или регулирования скорости.
Энкодер: Серводвигатели обычно оснащены энкодером для измерения фактического положения ротора двигателя. Энкодер передает информацию о положении ротора в систему управления, чтобы система управления могла отслеживать положение двигателя в реальном времени и корректировать его.
Контур обратной связи. Система управления серводвигателями обычно использует замкнутый контур управления, который регулирует мощность двигателя путем непрерывного измерения фактического положения и сравнения его с желаемым положением. Эта петля обратной связи гарантирует, что положение, скорость и ускорение двигателя соответствуют управляющему сигналу, что обеспечивает точное управление движением.
Алгоритм управления: Система управления серводвигателем обычно использует алгоритм ПИД-управления (пропорционально-интегрально-производный), который непрерывно регулирует выходную мощность двигателя, чтобы сделать фактическое положение как можно ближе к желаемому положению. Алгоритм ПИД-управления может регулировать мощность двигателя на основе разницы между фактическим положением и желаемым положением для достижения точного управления положением.
В реальной работе, когда система управления получает инструкции по положению или скорости, водитель будет управлять вращением двигателя на основе этих инструкций. В то же время энкодер постоянно измеряет фактическое положение ротора двигателя и передает эту информацию обратно в систему управления. Система управления будет регулировать мощность двигателя с помощью алгоритма ПИД-регулирования на основе информации о фактическом положении, возвращаемой энкодером, так, чтобы фактическое положение было как можно ближе к желаемому положению.
Принцип работы серводвигателя можно понимать как систему управления с обратной связью, которая непрерывно измеряет фактическое положение и сравнивает его с желаемым положением, а также регулирует мощность двигателя в соответствии с разницей для достижения точного управления положением, скоростью и ускорением. Это делает серводвигатели широко используемыми в приложениях, требующих высокоточного управления движением, таких как станки с ЧПУ, роботы, оборудование автоматизации и другие области.
В общем, принцип работы серводвигателя предполагает синергию системы управления, энкодера и контура обратной связи. Благодаря взаимодействию этих компонентов достигается точный контроль положения двигателя, скорости и ускорения.
Сценарист: Шэрон
Время публикации: 12 апреля 2024 г.