010 6

ster oraz mechanicznie połączony ze sterem potencjometr P₂. Kąt wychylenia steru jest równy a. Napięcie wyrażające wartość zadaną położenia — «zad jest doprowadzone do połączonego ze wzmacniczem głównym wzmacniacza różnicowego W₂, który porównuje je z napięciem odpowiadającym rzeczywistemu położeniu steru - a. Serwomechanizm jest w równowadze, kiedy a = «_/ad. Jeśli sternik obróci koło sterowe, suwak potencjometru P, przesunie się i na wyjściu wzmacniacza różnicowego W| pojawi się napięcie niezrównoważenia, które odpowiednio wzmocnione spowoduje obracanie się silnika nastawiającego ster. Obracanie trwa tak długo, aż napięcia odpowiadające położeniu zadanemu i rzeczywistemu będą takie same. Schemat blokowy serwomechanizmu jest przedstawiony na rys. 4.2.

Rys. 4.1. Serwomechanizm nastawiania steru statku

Zwróćmy uwagę na dwie właściwości serwomechanizmu. Po pierwsze, koło sterowe może być małe i lekkie, a ster może ważyć wiele ton. Pracę związaną z obracaniem wykona wzmacniacz mocy i silnik - serwomechanizm pozwala więc sterować duże i ciężkie obiekty za pomocą małych i lekkich zadajników. Po drugie, odległość między zadajnikiem i obiektem nastawianym może być dowolnie duża.

Rys. 4.2. Schemat blokowy serwomechanizmu nastawiania steru statku

W nowoczesnych serwomechanizmach znaczna część urządzenia jest realizowana cyfrowo. Algorytm regulacji jest zaprogramowany w komputerze, którym z reguły jest mikrokomputer wbudowany w fabryczny sterownik silnika. Na schemacie blokowym na rys. 4.3 zaznaczono te części układu, które mogą być realizowane cyfrowo. Zaznaczona część dość dokładnie odpowiada fragmentowi serwomechanizmu odpowiedzialnemu za sterowanie całym urządzeniem. Ten fragment jest projektowany i implementowany przez automatyka.

Rys. 4.3. Schemat układu regulacji z zaznaczoną częścią realizowaną cyfrowo

Serwomechanizmy są stosowane wszędzie tam. gdzie wymagane jest ustawianie lub przesuwanie elementów' urządzeń z dużą dokładnością, zgodnie z sygnałem zadającym. Znany wszystkim magnetowid ma wbudowany serwomechanizm położenia taśmy względem głowicy. Typowymi przykładami zastosowań serwomechanizmu są urządzenia sterownicze statków, samolotów i różnego rodzaju anten, a w wojskowości - urządzenia nastawcze dział w czołgu, wyrzutni rakietowej itp. Również wszelkie manipulatory przemysłowe oraz roboty poruszają się dzięki serwomechanizmom.

4.2. Właściwości serwomechanizmu

Opisany w' punkcie 4.1 serwomechanizm jest układem regulacji, którego wielkością wyjściową jest kąt obrotu silnika - a, a wielkością wejściową - kąt zadany c^d (rys. 4.4).

Rys. 4.4. Schematy blokowe układu regulacji położenia

65