หลักการทำงานของมอเตอร์เซอร์โว

A มอเตอร์เซอร์โวคือมอเตอร์ที่สามารถควบคุมตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่งได้อย่างแม่นยำ มักใช้ในงานที่ต้องการการควบคุมการเคลื่อนที่ที่มีความแม่นยำสูง เปรียบเสมือนมอเตอร์ที่เชื่อฟังคำสั่งของสัญญาณควบคุม กล่าวคือ ก่อนส่งสัญญาณควบคุม โรเตอร์จะหยุดนิ่ง เมื่อส่งสัญญาณควบคุม โรเตอร์จะหมุนทันที เมื่อสัญญาณควบคุมหายไป โรเตอร์จะหยุดทันที หลักการทำงานประกอบด้วยระบบควบคุม เอ็นโค้ดเดอร์ และลูปป้อนกลับ ต่อไปนี้คือคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับการทำงานของเซอร์โวมอเตอร์:

ระบบควบคุม: ระบบควบคุมของมอเตอร์เซอร์โวโดยทั่วไปประกอบด้วยตัวควบคุม ไดรเวอร์ และมอเตอร์ ตัวควบคุมจะรับสัญญาณควบคุมจากภายนอก เช่น คำสั่งกำหนดตำแหน่งหรือคำสั่งกำหนดความเร็ว จากนั้นแปลงสัญญาณเหล่านี้เป็นสัญญาณกระแสหรือแรงดันไฟฟ้า แล้วส่งไปยังไดรเวอร์ ไดรเวอร์จะควบคุมการหมุนของมอเตอร์ตามสัญญาณควบคุมเพื่อให้ได้ตำแหน่งหรือการควบคุมความเร็วตามที่ต้องการ

เอ็นโคเดอร์: มอเตอร์เซอร์โวมักติดตั้งเอ็นโคเดอร์เพื่อวัดตำแหน่งจริงของโรเตอร์มอเตอร์ เอ็นโคเดอร์จะส่งข้อมูลตำแหน่งโรเตอร์กลับไปยังระบบควบคุม เพื่อให้ระบบควบคุมสามารถตรวจสอบและปรับตำแหน่งของมอเตอร์ได้แบบเรียลไทม์

วงจรป้อนกลับ: ระบบควบคุมเซอร์โวมอเตอร์มักใช้การควบคุมแบบวงปิด ซึ่งปรับกำลังขับของมอเตอร์โดยการวัดตำแหน่งจริงอย่างต่อเนื่องและเปรียบเทียบกับตำแหน่งที่ต้องการ วงจรป้อนกลับนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่งของมอเตอร์สอดคล้องกับสัญญาณควบคุม ทำให้สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำ

อัลกอริทึมการควบคุม: ระบบควบคุมเซอร์โวมอเตอร์มักใช้อัลกอริทึมการควบคุมแบบ PID (proportional-integral-derivative) ซึ่งจะปรับเอาต์พุตของมอเตอร์อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ตำแหน่งจริงใกล้เคียงกับตำแหน่งที่ต้องการมากที่สุด อัลกอริทึมการควบคุมแบบ PID สามารถปรับเอาต์พุตของมอเตอร์ตามความแตกต่างระหว่างตำแหน่งจริงและตำแหน่งที่ต้องการ เพื่อให้สามารถควบคุมตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ

ในการทำงานจริง เมื่อระบบควบคุมได้รับคำสั่งเกี่ยวกับตำแหน่งหรือความเร็ว คนขับจะควบคุมการหมุนของมอเตอร์ตามคำสั่งเหล่านี้ ขณะเดียวกัน เอ็นโค้ดเดอร์จะวัดตำแหน่งจริงของโรเตอร์มอเตอร์อย่างต่อเนื่องและส่งข้อมูลนี้กลับไปยังระบบควบคุม ระบบควบคุมจะปรับเอาต์พุตของมอเตอร์ผ่านอัลกอริทึมควบคุม PID โดยอิงจากข้อมูลตำแหน่งจริงที่ป้อนกลับโดยเอ็นโค้ดเดอร์ เพื่อให้ตำแหน่งจริงใกล้เคียงกับตำแหน่งที่ต้องการมากที่สุด

หลักการทำงานของมอเตอร์เซอร์โวคือระบบควบคุมแบบวงปิดที่วัดตำแหน่งจริงอย่างต่อเนื่องและเปรียบเทียบกับตำแหน่งที่ต้องการ จากนั้นจึงปรับกำลังขับของมอเตอร์ตามความแตกต่างเพื่อให้ได้ตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่งที่แม่นยำ ด้วยเหตุนี้ มอเตอร์เซอร์โวจึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในงานที่ต้องการการควบคุมการเคลื่อนที่ที่มีความแม่นยำสูง เช่น เครื่องมือกลซีเอ็นซี หุ่นยนต์ อุปกรณ์อัตโนมัติ และอื่นๆ