서보 시스템의 원리 및 분류 설명

서보 시스템은 주로 서보 컨트롤러, 구동 회로, 서보 모터 및 해당 피드백 감지기로 구성됩니다.

1. 서보 시스템의 원리

서보 제어 시스템에서 수동 제어 신호를 수신하면 액추에이터는 제어 신호의 지시에 따라 일련의 동작과 동작을 수행합니다. 더 이상 신호가 없으면 제어 전송 장치는 제어 신호가 도착할 때까지 작동을 중단합니다.

2. 서보 시스템의 분류

(1) 다양한 대상에 따라

서보 시스템은 작동 대상에 따라 위치 서보 시스템과 속도 서보 시스템으로 나눌 수 있습니다.

1) 위치 서보 시스템

목표 명령 위치를 정확하게 추적하고 위치를 지정할 수 있는 서보 시스템을 말합니다. 피드백의 유무에 따라 위치 서보 시스템은 개방형 루프 제어와 폐쇄형 루프 제어로 나뉩니다.

개방형 루프 위치 서보 시스템은 구조가 간단하고 비용이 저렴하다는 장점이 있지만 위치 및 속도 피드백 기능이 없습니다. 위치 제어 정확도는 스테퍼 모터의 스텝 각도와 전송 메커니즘의 정확도에 따라 달라집니다.

폐쇄 루프 제어는 완전 폐쇄 루프 제어와 반폐쇄 루프 제어로 나뉩니다. 완전 폐쇄 루프 제어에서는 감지기가 작업대에서 제어 대상의 변위를 직접 감지하고 이 변위를 컨트롤러에 다시 피드백하여 완전 폐쇄 루프 제어를 구성합니다.

컨트롤러가 제어 대상의 실제 변위에 따라 제어할 수 있으므로 완전 폐쇄 루프 제어는 위치 정확도가 높고 모터에서 기계식 전달 메커니즘, 제어 대상에 이르는 전 과정에서 오류를 제거할 수 있습니다.

그러나 폐쇄 루프 제어 구조는 상대적으로 복잡하고 비용이 많이 들며 구현하기 어렵습니다.

(2) 속도 서보 시스템

일반적으로 구동되는 기계의 부하 토크는 전원 공급 장치의 전압 및 주파수와 마찬가지로 변동하는 경우가 많습니다. 따라서 구동 대상의 작동 속도는 일반적으로 가변적입니다.

따라서 속도 서보 시스템의 주요 임무는 구동 기계(또는 부하)가 필요한 정밀한 속도(단일 속도뿐만 아니라)로 안정적으로 작동하도록 유지하는 것입니다.

(2) 서로 다른 실행 모터에 따르면

구동 모터의 종류에 따라 시스템은 직류(DC) 서보 시스템과 교류(AC) 서보 시스템으로 나눌 수 있습니다.

1) DC 서보 시스템

DC 서보 시스템은 서보 모터가 직류 모터를 사용하는 서보 시스템을 말합니다.

2) AC 서보 시스템

AC 서보 시스템은 주로 다음과 같이 구성됩니다. 서보 드라이버 (또는 컨트롤러)와 AC 서보 모터로 구성됩니다. 드라이버를 핵심으로 하는 시스템은 AC 서보 모터의 작동을 제어합니다.

토크, 속도 또는 위치의 폐쇄 루프 제어로 탁월한 동적 및 정적 시스템 성능을 제공합니다.

산업용 로봇은 본체, 서보, 감속기, 컨트롤러의 네 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 이 중 산업용 로봇의 전기 서보 시스템의 일반적인 구조는 전류 루프, 속도 루프, 위치 루프의 세 가지 폐쇄 루프 제어로 구성됩니다.

일반적으로 AC 서보 드라이버의 경우 내부 기능 파라미터를 수동으로 설정하여 위치 제어, 속도 제어, 토크 제어 등 다양한 기능을 구현할 수 있습니다.

서보 시스템이라고도 하는 서보 메커니즘은 특정 프로세스를 정확하게 따라가거나 복제하도록 설계된 피드백 제어 시스템입니다. 이 서보 시스템을 사용하면 물체의 위치, 방향 및 상태와 같은 제어 출력이 입력 대상(또는 설정 값)의 변화에 따라 자동으로 조정됩니다.

서보 시스템은 가변 주파수 기술을 기반으로 개발된 제품입니다. 기계적 위치나 각도를 제어 대상으로 하는 자동 제어 시스템입니다. 서보 시스템은 속도와 토크를 제어하는 것 외에도 정밀하고 신속하며 안정적인 위치 제어를 수행할 수 있습니다.

넓은 의미에서 서보 시스템은 주어진 프로세스를 정확하게 추적하거나 복제하는 제어 시스템으로, 후속 시스템이라고도 할 수 있습니다.

좁은 의미에서 위치 추종 시스템이라고도 하는 서보 시스템은 공간에서 기계 부하의 선형 또는 각도 변위를 제어합니다. 위치 설정값(입력)이 임의로 변경되면 설정값의 변화를 빠르고 정확하게 복제하는 것이 시스템의 주요 임무입니다.