¿Qué es un servosistema? ¿Cuáles son las categorías de servosistemas según sus métodos de control?
El servosistema (servomecanismo), también conocido como sistema de seguimiento, es un sistema de control de retroalimentación que se utiliza para seguir o reproducir con precisión un determinado proceso. El servosistema es un sistema de control automático que permite que las cantidades controladas de salida, como la posición, la orientación y el estado del objeto, sigan cualquier cambio en el objetivo de entrada (o valor dado). Su tarea principal es amplificar, transformar y regular la potencia de acuerdo con los requisitos del comando de control, de modo que la salida de control de par, velocidad y posición del dispositivo de accionamiento sea muy flexible y conveniente. En muchos casos, un servosistema se refiere específicamente a un sistema de control de retroalimentación en el que la variable controlada (la salida del sistema) es el desplazamiento mecánico o la velocidad de desplazamiento o la aceleración. Su función es hacer que el desplazamiento mecánico de salida (o ángulo de rotación) sea preciso. rastrear el desplazamiento de entrada (o esquina), su composición estructural no es diferente en principio de otras formas de sistemas de control de retroalimentación.
Por la naturaleza de los componentes del sistema, existen servosistemas eléctricos, servosistemas hidráulicos, servosistemas eléctrico-hidráulicos y servosistemas eléctrico-eléctricos.
Desde la salida del sistema; Desde la perspectiva de las propiedades físicas, existen servosistemas de velocidad o aceleración y servosistemas de posición;
Desde la perspectiva de las características de los componentes y las características de la función de la señal incluidas en el sistema, existen servosistemas analógicos y servosistemas digitales.
A partir de las características estructurales del sistema, existen servosistemas de bucle único, servosistemas de bucle múltiple, servosistemas de bucle abierto y servosistemas de bucle cerrado.
Los servosistemas se dividen según sus componentes impulsores, incluidos los servosistemas paso a paso, los servosistemas de motor de CC (denominados motores de CC) y los servosistemas de motores de CA (denominados motores de CA). Según los métodos de control, existen servosistemas de circuito abierto, servosistemas de circuito cerrado y servosistemas de circuito semicerrado. De hecho, los sistemas CNC también se dividen en tres tipos: circuito abierto, circuito cerrado y semicerrado. bucle, que están relacionados con los tres métodos de servosistemas.
1. Sistema de bucle abierto
El sistema de bucle abierto se compone principalmente de tres partes: circuito de accionamiento, actuador y máquina herramienta. El actuador comúnmente utilizado es un motor paso a paso. Un sistema de circuito abierto que utiliza un motor paso a paso como actuador generalmente se denomina servosistema paso a paso. En este sistema, si se trata de un variador de alta potencia, se utiliza un motor paso a paso como actuador. . La tarea principal del circuito de accionamiento es convertir el pulso de comando en la señal necesaria para accionar el actuador.
2. Sistema de circuito cerrado
El sistema de circuito cerrado consta principalmente de 5 partes: actuador, unidad de detección, enlace de comparación, circuito de accionamiento y máquina herramienta. Su diagrama de bloques se muestra en la Figura 2. En el sistema de circuito cerrado, el elemento de detección detecta la posición real de las partes móviles de la máquina herramienta y la convierte en una señal eléctrica que se transmite al enlace de comparación. Los componentes de detección comunes incluyen transformadores giratorios, sincronizadores inductivos, rejillas, rejillas magnéticas y discos de codificación. Por lo general, el servosistema compuesto por los componentes de detección instalados en el tornillo se denomina sistema de circuito semicerrado; el servosistema compuesto por los componentes de detección instalados en el banco de trabajo se denomina sistema de circuito cerrado. Debido al error de transmisión entre el tornillo y la mesa de trabajo, la precisión del servosistema de circuito semicerrado es menor que la del servosistema de circuito cerrado.
La función del enlace de comparación es comparar la señal de comando y la señal de retroalimentación. La diferencia entre las dos se utiliza como el siguiente error del servosistema. A través del circuito de accionamiento, el actuador de control impulsa el. banco de trabajo para continuar moviéndose hasta que el error de seguimiento sea cero. Según la forma de la señal que ingresa al enlace de comparación y el método de detección de retroalimentación, el sistema de circuito cerrado (bucle semicerrado) se puede dividir en tres tipos: servosistema de comparación de pulsos, servosistema de comparación de fases y servosistema de comparación de amplitud. .
Dado que la señal de salida del enlace de comparación es relativamente débil y no es suficiente para accionar el actuador, es necesario amplificarla y configurar el circuito de accionamiento para este propósito.
La función del actuador es convertir la señal eléctrica que representa el desplazamiento en desplazamiento mecánico según la señal de control, es decir, la siguiente señal de error del enlace de comparación. Los actuadores de uso común incluyen motores de CC de amplia velocidad, motores de CA, etc. El actuador es una parte esencial del servosistema y el circuito de accionamiento varía según el actuador.