Nguyên lý làm việc của động cơ servo

A động cơ servolà động cơ có thể điều khiển chính xác vị trí, tốc độ và gia tốc và thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu điều khiển chuyển động có độ chính xác cao. Có thể hiểu là động cơ tuân theo mệnh lệnh của tín hiệu điều khiển: trước khi phát ra tín hiệu điều khiển, rôto đứng yên; Khi tín hiệu điều khiển được gửi đi, rôto sẽ quay ngay lập tức; Khi mất tín hiệu điều khiển, rôto có thể dừng ngay lập tức. Nguyên lý làm việc của nó bao gồm một hệ thống điều khiển, bộ mã hóa và vòng phản hồi. Sau đây là giải thích chi tiết về cách hoạt động của động cơ servo:

Hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển của động cơ servo thường bao gồm bộ điều khiển, bộ điều khiển và động cơ. Bộ điều khiển nhận tín hiệu điều khiển từ bên ngoài, chẳng hạn như hướng dẫn vị trí hoặc hướng dẫn tốc độ, sau đó chuyển đổi các tín hiệu này thành tín hiệu dòng điện hoặc điện áp và gửi chúng đến trình điều khiển. Người lái điều khiển chuyển động quay của động cơ theo tín hiệu điều khiển để đạt được vị trí hoặc điều khiển tốc độ cần thiết.

Bộ mã hóa: Động cơ servo thường được trang bị bộ mã hóa để đo vị trí thực tế của rôto động cơ. Bộ mã hóa cung cấp thông tin vị trí rôto cho hệ thống điều khiển để hệ thống điều khiển có thể giám sát vị trí của động cơ theo thời gian thực và điều chỉnh nó.

Vòng phản hồi: Hệ thống điều khiển của động cơ servo thường áp dụng điều khiển vòng kín, điều chỉnh đầu ra của động cơ bằng cách liên tục đo vị trí thực tế và so sánh với vị trí mong muốn. Vòng phản hồi này đảm bảo rằng vị trí, tốc độ và gia tốc của động cơ phù hợp với tín hiệu điều khiển, cho phép điều khiển chuyển động chính xác.

Thuật toán điều khiển: Hệ thống điều khiển của động cơ servo thường sử dụng thuật toán điều khiển PID (tỷ lệ-tích phân-đạo hàm), liên tục điều chỉnh đầu ra của động cơ để làm cho vị trí thực tế càng gần với vị trí mong muốn càng tốt. Thuật toán điều khiển PID có thể điều chỉnh đầu ra của động cơ dựa trên sự khác biệt giữa vị trí thực tế và vị trí mong muốn để đạt được điều khiển vị trí chính xác.

Trong công việc thực tế, khi hệ thống điều khiển nhận được chỉ dẫn về vị trí hoặc tốc độ, người lái sẽ điều khiển chuyển động quay của động cơ dựa trên các chỉ dẫn này. Đồng thời, bộ mã hóa liên tục đo vị trí thực tế của rôto động cơ và cung cấp thông tin này trở lại hệ thống điều khiển. Hệ thống điều khiển sẽ điều chỉnh đầu ra của động cơ thông qua thuật toán điều khiển PID dựa trên thông tin vị trí thực tế được bộ mã hóa phản hồi lại, sao cho vị trí thực tế càng gần với vị trí mong muốn càng tốt.

Nguyên lý làm việc của động cơ servo có thể được hiểu là một hệ thống điều khiển vòng kín liên tục đo vị trí thực tế và so sánh với vị trí mong muốn, đồng thời điều chỉnh đầu ra của động cơ theo sự khác biệt để đạt được khả năng điều khiển vị trí, tốc độ và gia tốc chính xác. Điều này làm cho động cơ servo được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu điều khiển chuyển động có độ chính xác cao, chẳng hạn như máy công cụ CNC, robot, thiết bị tự động hóa và các lĩnh vực khác.