Контуры тока, скорости и положения серводвигателя и их пропускная способность
Серводвигатели работают в системе с обратной связью, которая включает в себя устройство обратной связи, привод (усилитель) и контроллер. Контроллер использует выходные данные устройства обратной связи для сравнения заданного значения (положения, скорости или крутящего момента) с достигнутым значением и выдаёт команды приводу для исправления любых ошибок. Этот процесс отслеживания обратной связи и внесения исправлений называется контуром управления. В зависимости от области применения и требований к производительности сервосистема может включать в себя любую комбинацию из трех типов контуров управления: контур положения, контур скорости и/или контур тока.

Сервоприводы часто имеют многоконтурную структуру, в которой контур тока вложен в контур скорости, который вложен в контур положения.
Скоростной контур
Цикл управления скоростью является наиболее распространённым циклом управления сервоприводом. Он сравнивает заданную скорость с фактической скоростью с помощью тахометра или энкодера и выдаёт команды на увеличение или уменьшение скорости двигателя. Цикл управления скоростью также называют ПИ-регулятором, поскольку он обычно использует как пропорциональный коэффициент усиления (Kvp), так и интегральный коэффициент усиления (Kvi) для определения команды коррекции. Величина пропорционального усиления, как следует из названия, прямо пропорциональна величине ошибки, в то время как интегральное усиление увеличивается со временем и используется для «подталкивания» двигателя к нулевой ошибке в конце движения.
Усиление сервопривода по обратной связи известное как пропорциональное усиление, интегральное усиление и дифференциальное усиление, определяет, насколько сильно сервопривод пытается исправить или уменьшить ошибку между заданным значением и фактическим значением.
Позиционный контур
Для приложений, в которых требуется контроль положения, контур положения добавляется «вокруг» контура скорости в так называемом каскадном контуре положения/скорости. Контур положения определяет следующую ошибку, которая представляет собой отклонение между фактическим и заданным положениями, и выдает команды скорости для уменьшения или устранения следующей ошибки. В каскадной системе контур положения обычно использует только пропорциональный коэффициент усиления, Kp.
Сервоприводы могут использовать контур положения без контура скорости, хотя обратная связь по скорости обеспечивает дополнительную жёсткость и противодействие высокочастотным помехам. В случаях, когда контур положения используется сам по себе, без контура скорости, контур положения будет представлять собой ПИД-регулятор. Использование всех трёх коэффициентов усиления — пропорционального, интегрального и дифференциального — хотя и является более сложным, позволяет настроить систему для оптимальной работы.
Токовый контур
Управление по току необходимо, когда требуется высокая скорость отклика, как в случае со многими промышленными сервоприводами. Основная цель контура управления по току — контролировать крутящий момент, который влияет на скорость и, следовательно, на положение. Контур управления по току обычно вложен в контур управления по скорости, что делает контур управления по току самым внутренним контуром, контур управления по скорости — средним, а контур управления по положению — самым внешним. Контуры управления по току обычно представляют собой ПИ-регуляторы с пропорциональным и интегральным коэффициентами усиления. Параметры текущего управления часто задаются производителем, что экономит время и силы пользователя при настройке контура текущего управления.
Пропускная способность
В любой каскадной системе время отклика или пропускная способность внутреннего контура должна быть выше, чем время отклика внешнего контура. В противном случае внутренний контур будет оказывать незначительное влияние на внешний контур. Общее правило для вложенных контуров сервопривода заключается в том, что контур скорости должен иметь пропускную способность в 5–10 раз выше, чем контур положения, а контур тока должен иметь пропускную способность в 5–10 раз выше, чем контур скорости.
В целом, чем выше пропускная способность, тем лучше, но поскольку пропускная способность одного контура влияет на следующий контур внутри него, увеличение пропускной способности контура положения приводит к увеличению требуемой пропускной способности контура скорости. Аналогичным образом, увеличение пропускной способности контура скорости приводит к увеличению требуемой пропускной способности текущего контура. В обоих случаях увеличение пропускной способности одного контура до такой степени, что требуемая пропускная способность следующего, вложенного контура становится недостижимой, не улучшает производительность системы.