Сервомеханизм

Следящая система автоматического регулирования, которая работает по принципу обратной связи и в которой один или больше системных сигналов, сформированных в управляющий сигнал, оказывают механическое регулирующее воздействие на объект. Термин "серво-" (от лат. Servus - слуга) используется для обозначения механизмов и систем, выходная величина которых поступает на вход, где сравнивается с задающим воздействием. Сервосистемы обладают, как правило, двумя особенностями. Способностью усиливать мощность и информационной обратной связью. Усиление необходимо потому, что требуемая на выходе энергия обычно велика (берется от внешнего источника), а на входе незначительна. Обратная связь представляет собой замкнутый контур, в котором рассогласование сигналов входа и выхода используется для управления.

Следовательно, в прямом направлении контур передает энергию, а в обратном обеспечивает информацию, необходимую для точного управления.См. Также Автоматическое Управление И Регулирование. Хотя данное выше определение сервосистемы считается общепринятым, некоторые авторы не включают в него положение об усилении мощности, пренебрегая, таким образом, отличием сервосистем от систем управления с обратной связью, которые, вообще говоря, не осуществляют усиления мощности. Сервомеханизмы заставляют выходную величину воспроизводить входную, как и стабилизирующие системы автоматического регулирования. Но у стабилизирующих систем входная величина задана и постоянна. В противоположность этому задающее воздействие сервомеханизма может изменяться произвольно и зачастую непрерывно.

При этом задача проектирования состоит в том, чтобы непрерывно отслеживать выход и сравнивать его со входом. В качестве примеров сервомеханизмов можно назвать автоматические следящие антенны и копировальные станки.Работа сервомеханизма. Действие сервомеханизма можно проанализировать на каком-либо типичном примере. Рассмотрим функциональную схему сервомеханизма, показанную на рисунке. Сервомеханизм служит для воспроизведения углового положения одного вала (командного) другим (управляемым), находящимся на удалении. Положение командного вала может изменяться произвольно и в любой момент определяется по стрелке на лимбе (круговой шкале) измерительного прибора. Положение этого вала с помощью потенциометра преобразуется в напряжение, которое пропорционально повороту вала и для управляемого вала является задающим воздействием.

Положение управляемого вала (также определяемое по стрелке на лимбе), который должен воспроизводить положение командного, тоже преобразуется потенциометром в пропорциональное ему напряжение. Управляющая команда, т.е. Сигнал, приводящий систему в действие, формируется на основе разности между двумя напряжениями и является реакцией системы управления на рассогласование между положениями двух валов. Это управляющее напряжение подается на усилитель и прилагается к одной из обмоток возбуждения двухфазного управляющего электродвигателя. Вал этого двигателя связан с управляемым валом системой шестерен. Когда на входе усилителя имеется напряжение, двигатель поворачивает управляемый вал до тех пор, пока входное напряжение не станет равно нулю..