Tryb sterowania serwowzmacniacza obrabiarki CNC można podzielić na dwie metody sterowania: sterowanie w pętli otwartej oraz sterowanie w pętli zamkniętej (semi-closed-loop) w zależności od jego struktury. Jakie są specyficzne metody sterowania serwonapędem?
1. Sterowanie w otwartej pętli kompensacji sprzężenia zwrotnego
Dokładność systemu z otwartą pętlą jest bardzo niska. Dzieje się tak, ponieważ błąd kroku serwonapędu, błąd startu i zatrzymania oraz błąd systemu mechanicznego mają bezpośredni wpływ na dokładność pozycjonowania. Do poprawy należy stosować rodzaj rekompensaty. System ma zalety otwartej i zamkniętej pętli, a mianowicie stabilność w pętli otwartej i dokładność w pętli zamkniętej. System nie oscyluje z powodu częstotliwości rezonansowej maszyny, pełzania i niewspółosiowości. Sterowanie w otwartej pętli typu kompensacji sprzężenia zwrotnego nie wymaga kompensacji luzu i kompensacji wysokości tonu.
2. Sterowanie w pętli półzamkniętej
W przypadku systemu sterowania w pętli zamkniętej, dzięki rozsądnej konstrukcji, można uzyskać niezawodną stabilność i wysoką precyzję. Jednak sygnał położenia stołu musi być mierzony bezpośrednio przez urządzenia wykrywające położenie, takie jak kraty, wagi magnetyczne lub liniowe synchronizatory indukcji wymagane do instalacji i konserwacji. Poprzez pomiar przemieszczenia kątowego wału napędowego lub walcówki uzyskuje się pośrednio równoważny sygnał sprzężenia zwrotnego wyjścia położenia. Ponieważ błąd spowodowany przez tę część przekładni nie może być uwzględniony w systemie zamkniętej pętli, nie ma łańcucha przekładni od wału obrotowego do stołu, więc błąd spowodowany przez tę część przekładni nie może być automatycznie skompensowany przez zamknięty -system pętli. Dlatego system sterowania w pętli zamkniętej złożony z równoważnych sygnałów sprzężenia zwrotnego nazywany jest serwonapędem z pętlą półzamkniętą, a ten tryb sterowania nazywany jest trybem sterowania w pętli półzamkniętej.
3. Sterowanie w pętli zamkniętej
Ze względu na dokładność sterowania w pętli otwartej, sterowniki silników serwo nie spełniają wymagań obrabiarek. W celu poprawy dokładności sterowania serwonapędem najbardziej podstawową metodą jest zastosowanie metody sterowania w pętli zamkniętej. Oznacza to, że istnieją zarówno kanały sterowania wstępnego, jak i kanały sprzężenia zwrotnego do wykrywania wyjścia. Sygnał polecenia jest porównywany z sygnałem sprzężenia zwrotnego w celu uzyskania sygnału odchylenia, tworząc układ sterowania w pętli zamkniętej z kontrolą odchylenia.
4. Sterowanie w półzamkniętej pętli kompensacji sprzężenia zwrotnego
Zasada kompensacji sterowania serwonapędu jest taka sama jak w systemie kompensacji w pętli otwartej. Nad formatem pracują dwa oddzielne systemy pomiarowe składające się z resolwera i indukcyjnego synchronizatora. Wadą tego systemu jest wysoki koszt i dwa zestawy systemów detekcji. Zaletą jest to, że jest łatwiejszy do regulacji niż pełny system z zamkniętą pętlą i ma lepszą stabilność. Nadaje się do stosowania jako sterownik posuwu do wielkogabarytowych obrabiarek CNC o wysokiej precyzji.