< SERVO >< SERVO >ETN 601ETN 601

CONTROL SYSTEM 2CONTROL SYSTEM 2

Disediakan dan dibentangkan oleh

Apakah itu SERVO?!Apakah itu SERVO?!• Servo motor ialah penggerak rotary yang

membenarkan kawalan yang sangat tepat dari segi kelajuan, kedudukan sudut, pecutan.

• Ia terdiri daripada motor dan sensor yang mengesan kedudukan sudut aci keluaran

• Ia memerlukan pengawal yang canggih untuk berkendali dan servo motor selalunya digunakan dalam industri berteknologi canggih

AplikasiAplikasi

• Automatic Router Machine• CNC Machinery (Computed Network Controlled)• Robotic• Printer• Satelit positioning• RC toy

MekanismaMekanisma• Servo motor ialah “Servomekanisma”• Close-loop mechanism yang menggunakan

maklumbalas posisi untuk mengawal pergerakan kedudukan akhir aci output

• Input untuk mengawal kedudukan servo motor ialah samada signal analog atau signal digital yang mewakili arahan posisi untuk aci output

• Motor servo dilengkapi dengan pengekod atau encoder untuk memberi maklum balas kedudukan dan kelajuan aci output

• Apabila signal diberikan, encoder akan memberi maklum balas kedudukan sudut aci dan membandingkan dengan signal input pada pengawal.

• Apabila signal dan encoder memberikan maklumbalas yang berlainan, Error signal dihasilkan menyebabkan motor berputar sehingga signal kedudukan sudut dari input dapat dicapai.

• Apabila Aci mencapai kedudukan tersebut, Error signal akan berkurangan sehingga menjadi sifar dan motor berhenti berkendali

Rajah diatas menunjukkan komponen dalaman dalam sistem servo

Open LoopOpen Loop• Sistem Open Loop tidak mempunyai sistem

maklum balas• Ia tidak mempunyai cara untuk mengesahkan

kedudukan output• Ia mungkin tidak beroperasi seperti yang

dijankakan• Tiada Electronic Controller

Rajah blok open loopRajah blok open loop

Keratan Rentas Open Loop Keratan Rentas Open Loop ServoServo

Closed LoopClosed Loop• Motor yang mempunyai sistem maklum balas dan

dapat mengesan kedudukan output• Sistem maklum balas menggunakan

potentiometer sebagai pengukur kedudukan disambungkan kepada aci output

• Close loop membenarkan output aci menepati kedudukan yang dikehendaki dari input

• Kedudukan output disahkan terlebih dahulu sebelum motor berhenti berfungsi

• Mempunyai Electronic Controller

Rajah Blok Closed LoopRajah Blok Closed Loop

Keratan Rentas Closed Loop Keratan Rentas Closed Loop ServoServo

KendalianKendalian• Apabila signal diterima, pengawal servo akan

menerima signal tersebut dan menterjemahkannya kepada signal elektrik analog

• Motor akan berputar dan memutarkan Potentiometer (encoder) dan memberi maklumbalas posisi kepada pengawal servo

• Servo akan membuat keputusan samada motor perlu diberhentikan atau perlu dijalankan sehingga aci output menepati arahan yang diberi

• Jika motor tidak menepati sudut posisi yang dikehendaki, signal Error akan terhasil

• Error signal akan memberitahu pengawal servo supaya memutarkan motor

• Apabila aci output menghampiri sudut yang dikehendaki, signal Error berkurangan dan motor berhenti

Rajah blok bersambung Rajah blok bersambung dengan µCdengan µC

Pengawalan Servo menggunakan signal Pengawalan Servo menggunakan signal

digitaldigital

Sistem servo menggunakan input sebagai penerima arahan. Input arahan menggunakan signal samada analog atau digital. Rajah Diatas menunjukkan signal digital menggunakan PULSE atau PWM sebagai medium penghantaran data kepada pengawal mikro.

Rajah Blok kendalianRajah Blok kendalian

Rajah diatas menunjukkan blok kendalian/operasi

Komponen dalamanKomponen dalaman

Servo terdiri daripada :1)Motor2)Reduction Gear3)Pengawal servo4)Sensor

Fungsi Komponen DalamanFungsi Komponen Dalaman• Motor

– Memutarkan Aci Output• Reduction Gear

– Meningkatkan daya kilas (torque) dari motor ke aci output• Servo Controller

– Menerima dan memproses signal dari motor,input,dan sensor (encoder)

• Sensor– Memberitahu posisi aci output kepada pengawal servo

Keratan rentas motor servoKeratan rentas motor servo

Servo dengan MicrocontrollerServo dengan Microcontroller

Servo dengan Litar AnalogServo dengan Litar Analog

Litar skematik kawalan Litar skematik kawalan Servo AnalogServo Analog

Litar skematik Servo 555 Litar skematik Servo 555 TimerTimer

Litar skematik 555 servoLitar skematik 555 servo

Untuk Servo yang lebih besar atau bersaiz sedarhana, Transistor diperlukan untuk menguatkan signal untuk input servo

Servo VS StepperServo VS Stepper

Servo Stepper

Power Consumption Rest apabila tidak beroperasi

Beroperasi secara berterusan

Performance High Performance High Performance (Sesetengah model)

Kawalan Closed & Open Loop Open Loop (closed loop is rare)

Feedback Rotary Encoder Limit Switch (no feedback)

Torque High Torque High Torque(Dalam kapisiti motor)

Controller Built-in External Driver

Motor AC & DC operation DC only with 4 Wire

Contoh AplikasiContoh Aplikasi

LampiranLampiran

Servo high torque Open Loop Servo

RujukanRujukan• Google.com/images• Wikipedia.com/servo• Wikipedia.com/Servomachanism• Electronic blogs