A servomoteurIl s'agit d'un moteur capable de contrôler précisément la position, la vitesse et l'accélération. Il est généralement utilisé dans les applications nécessitant un contrôle de mouvement de haute précision. Il peut être considéré comme un moteur obéissant à un signal de commande : avant l'émission du signal de commande, le rotor est immobile ; dès l'émission du signal de commande, le rotor tourne immédiatement ; en cas de perte du signal de commande, le rotor peut s'arrêter immédiatement. Son principe de fonctionnement repose sur un système de contrôle, un codeur et une boucle de rétroaction. Voici une explication détaillée du fonctionnement des servomoteurs :
Système de contrôle : Le système de contrôle d'un servomoteur comprend généralement un contrôleur, un pilote et un moteur. Le contrôleur reçoit des signaux de commande externes, tels que des instructions de position ou de vitesse, puis les convertit en signaux de courant ou de tension et les transmet au pilote. Ce dernier contrôle la rotation du moteur en fonction du signal de commande afin d'obtenir la position ou la vitesse souhaitée.
Codeur : Les servomoteurs sont généralement équipés d'un codeur pour mesurer la position réelle du rotor. Le codeur renvoie les informations de position du rotor au système de contrôle, qui peut ainsi surveiller la position du moteur en temps réel et l'ajuster.
Boucle de rétroaction : Le système de contrôle des servomoteurs adopte généralement une commande en boucle fermée, qui ajuste la sortie du moteur en mesurant en continu la position réelle et en la comparant à la position souhaitée. Cette boucle de rétroaction garantit que la position, la vitesse et l'accélération du moteur sont cohérentes avec le signal de commande, permettant ainsi un contrôle précis du mouvement.
Algorithme de contrôle : Le système de contrôle d'un servomoteur adopte généralement un algorithme de contrôle PID (proportionnel-intégral-dérivé), qui ajuste en continu la sortie du moteur afin de rapprocher au maximum la position réelle de la position souhaitée. L'algorithme de contrôle PID ajuste la sortie du moteur en fonction de l'écart entre la position réelle et la position souhaitée pour un contrôle précis de la position.
En pratique, lorsque le système de contrôle reçoit des instructions de position ou de vitesse, le conducteur contrôle la rotation du moteur en fonction de ces instructions. Parallèlement, le codeur mesure en continu la position réelle du rotor du moteur et renvoie ces informations au système de contrôle. Ce dernier ajuste la sortie du moteur grâce à l'algorithme de régulation PID, en fonction des informations de position réelles renvoyées par le codeur, afin que la position réelle soit aussi proche que possible de la position souhaitée.
Le principe de fonctionnement d'un servomoteur peut être décrit comme un système de contrôle en boucle fermée qui mesure en continu la position réelle et la compare à la position souhaitée, puis ajuste la puissance du moteur en fonction de cet écart pour un contrôle précis de la position, de la vitesse et de l'accélération. De ce fait, les servomoteurs sont largement utilisés dans les applications exigeant un contrôle de mouvement de haute précision, telles que les machines-outils à commande numérique, les robots, les équipements d'automatisation et d'autres domaines.
En général, le principe de fonctionnement d'un servomoteur repose sur la synergie du système de contrôle, du codeur et de la boucle de rétroaction. L'interaction de ces composants permet un contrôle précis de la position, de la vitesse et de l'accélération du moteur.
Écrivain : Sharon
Date de publication : 12 avril 2024