Устройства обратной связи – Делаем правильный выбор - Введение - Часть 1

Критическим элементом любой серво системы является устройство обратной связи – именно с него и начинается сервопривод!

Разберем небольшой пример: У меня есть лук и стрелы. Цель находится в 30 метрах от меня, я собираюсь поразить ее прямо в яблочко, но у меня нет с собой моих очков. Как думаете, будут ли мои старания успешны? Я думаю, что шансы стремятся к нулю. Но после того как я забрал свои очки и одел их, мои шансы поразить цель намного возросли.

По сути, точность серво системы не напрямую зависит от датчика обратной связи серводвигателя. Погрешность в скорости и положении могут давать механические элементы, подключенные к валу сервомотора. Так же на точность позиционирования оказывают влияние электрические помехи и температура окружающей среды. Иногда такие погрешности приемлемы, но чаще всего это не так. Чаще всего от серводвигателей ожидают высокой точности и надежности больше, чем от других элементов системы позиционирования. Лучшим местом расположения устройства обратной связи было бы на самом нагрузочном элементе. Таким образом мы могли бы устранить ошибки от менее точных компонентов серво системы (муфта, редуктор, ременчатая передача и прочее). Но нужно помнить, что современные бесщеточные сервомоторы требуют обратной связи по положению для силовой, в следствии чего, располагать нагрузочный элемент следовало бы на самом валу серводвигателя.

При использовании датчика обратной связи, встроенного в серводвигатель важно учитывать циклические и кумулятивные ошибки. Если эти ошибки не находятся в допустимых пределах, то нам придется добавить еще одно устройство обратной связи на саму нагрузку, что бы у нас получилась так называемая «полностью закрытая обратная связь».

Рисунок 1. Примерная схема полностью закрытой системы обратной связи

Серводвигатели с прямым приводом имеют преимущество в этом отношении. Они напрямую сопрягаются с нагрузкой исключая люфты и скручивание металла на валу или допустим муфте.

Рисунок 2. Классический серводвигатель

Рисунок 3. Серводвигатель с прямым приводом

И так, сейчас мы имеем общее представление о важности устройств обратной связи. В следующей статье «Устройства обратной связи – Делаем правильный выбор - Часть 2 мы более подробно рассмотрим инкрементальные и абсолютные устройства обратной связи, а так же разберем датчики Холла, резольверы, синусоидальные датчики и другие устройства обратной связи, которые обычно используются для точного управления движением.