サーボの原理・構成

信号の流れに注目すると、サーボは次のような構成となっています。

ACサーボシステムでは、サーボモータに取付けられたエンコーダからのパルス信号やサーボモータの電流を検出して、サーボアンプにフィードバックすることにより、機械を指令通りに制御します。

このフィードバックには、次の3つのループがあります。

位置ループ エンコーダパルスより作られる位置フィードバック信号により、位置制御を行うループ。
速度ループ エンコーダパルスより作られる速度フィードバック信号により、速度制御するループ。
電流ループ サーボアンプの電流を検出して、作られる電流フィードバック信号により、トルク制御を行うループ。

各ループでは、指令信号とフィードバック信号の差がゼロになるように、制御が行われます。
各ループの応答速度は、次の順に高速です。

速い ← (電流ループ) - (速度ループ) - (位置ループ) → 遅い

また、各制御モードで利用するループは次の通りです。

項目 インクリメンタルエンコーダ (Incremental Encoder)
位置制御モード 位置ループ、速度ループ、電流ループ
速度制御モード 速度ループ、電流ループ
トルク制御モード 電流ループ (ただし、無負荷状態では速度制限が必要)