เมื่อพูดถึงความแข็งแกร่งเรามาพูดถึงความแข็งแกร่งกันก่อน
ความแข็งหมายถึงความสามารถของวัสดุหรือโครงสร้างในการต่อต้านการเสียรูปที่ยืดหยุ่นเมื่อถูกบังคับและเป็นตัวแทนของความยากลําบากในการเสียรูปที่ยืดหยุ่นของวัสดุหรือโครงสร้าง ความแข็งของวัสดุมักจะวัดโดยโมดูลัสของความยืดหยุ่น ในช่วงยืดหยุ่นแบบมหภาคความแข็งเป็นค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนตามสัดส่วนของโหลดของชิ้นส่วนและการกระจัดนั่นคือแรงที่ต้องใช้ในการทําให้เกิดการกระจัดของหน่วยและซึ่งกันและกันเรียกว่าความยืดหยุ่นนั่นคือการกระจัดที่เกิดจากแรงหน่วย ความแข็งสามารถแบ่งออกเป็นความแข็งคงที่และความแข็งแบบไดนามิก
ความแข็ง (k) ของโครงสร้างคือความสามารถของอีลาสโตเมอร์ในการต้านทานการเสียรูปและการยืด k=P/δ โดยที่ P คือแรงคงที่ที่กระทําต่อโครงสร้างและδคือการเสียรูปเนื่องจากแรง
ความแข็งในการหมุน (k) ของโครงสร้างการหมุนคือ: k=M/θ โดยที่ M คือโมเมนซ์ที่ใช้ และ θ คือมุมการหมุน
ตัวอย่างเช่น, เรารู้ว่าท่อเหล็กค่อนข้างแข็ง, และโดยทั่วไปจะเสียรูปโดยแรงภายนอก, ในขณะที่แถบยางนุ่มกว่า, และการเสียรูปที่เกิดจากแรงเดียวกันมีขนาดค่อนข้างใหญ่, จากนั้นเราบอกว่าความแข็งแกร่งของท่อเหล็กมีความแข็งแรง, และความแข็งแกร่งของแถบยางอ่อนแอ, หรือมีความยืดหยุ่นสูง.
ในการใช้เซอร์โวมอเตอร์การใช้ข้อต่อเพื่อเชื่อมต่อมอเตอร์และโหลดเป็นการเชื่อมต่อที่เข้มงวดทั่วไป ในขณะที่การใช้สายพานซิงโครนัสหรือสายพานเพื่อเชื่อมต่อมอเตอร์และโหลดเป็นการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นทั่วไป
ความแข็งแกร่งของมอเตอร์คือความสามารถของเพลามอเตอร์ในการต้านทานการรบกวนแรงบิดภายนอกและเราสามารถปรับความแข็งแกร่งของมอเตอร์ในตัวควบคุมเซอร์โวได้
ความแข็งเชิงกลของเซอร์โวมอเตอร์นั้นสัมพันธ์กับความเร็วในการตอบสนอง โดยทั่วไปยิ่งความแข็งสูงเท่าใดความเร็วในการตอบสนองก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามหากมีการปรับสูงเกินไปจะทําให้มอเตอร์สร้างเสียงสะท้อนเชิงกลได้ง่าย ดังนั้นจึงมีการปรับด้วยตนเองในพารามิเตอร์เซอร์โวแอมพลิฟายเออร์ทั่วไป ตัวเลือกของความถี่ตอบสนองจะต้องปรับตามจุดเรโซแนนซ์ของเครื่องซึ่งต้องใช้เวลาและประสบการณ์ (ในความเป็นจริงพารามิเตอร์เกนจะถูกปรับ)
ในโหมดตําแหน่งระบบเซอร์โวแรงจะถูกใช้เพื่อเบี่ยงเบนมอเตอร์ หากแรงมีขนาดใหญ่และมุมโก่งตัวมีขนาดเล็กความแข็งแกร่งของระบบเซอร์โวจะถือว่าแข็งแกร่งมิฉะนั้นความแข็งแกร่งของระบบเซอร์โวจะถือว่าอ่อนแอ โปรดทราบว่าความแข็งแกร่งที่นี่ใกล้เคียงกับแนวคิดเรื่องความเร็วในการตอบสนองมากขึ้น จากมุมมองของคอนโทรลเลอร์ความแข็งเป็นพารามิเตอร์ที่ประกอบด้วยลูปความเร็วลูปตําแหน่งและค่าคงที่อินทิกรัลเวลาและขนาดของมันจะกําหนดความเร็วในการตอบสนองของเครื่อง
ในความเป็นจริงหากไม่จําเป็นต้องวางตําแหน่งอย่างรวดเร็วตราบใดที่การวางตําแหน่งมีความแม่นยําเมื่อความต้านทานไม่ใหญ่ความแข็งแกร่งต่ําและการวางตําแหน่งก็แม่นยําเช่นกัน แต่เวลาการวางตําแหน่งนั้นยาวนาน เนื่องจากการวางตําแหน่งช้าหากความแข็งแกร่งต่ําจะมีภาพลวงตาของการวางตําแหน่งที่ไม่ถูกต้องเมื่อจําเป็นต้องตอบสนองอย่างรวดเร็วและเวลาวางตําแหน่งสั้น ๆ
ความเฉื่อยอธิบายถึงความเฉื่อยของการเคลื่อนที่ของวัตถุและความเฉื่อยในการหมุนเป็นการวัดความเฉื่อยของการหมุนของวัตถุรอบแกน ช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยเกี่ยวข้องกับรัศมีการหมุนและมวลของวัตถุเท่านั้น โดยทั่วไปความเฉื่อยของโหลดเกิน 10 เท่าของความเฉื่อยของโรเตอร์ของมอเตอร์และความเฉื่อยถือได้ว่ามีขนาดใหญ่
ความเฉื่อยในการหมุนของรางนําและลีดสกรูมีอิทธิพลอย่างมากต่อความแข็งแกร่งของระบบขับเคลื่อนเซอร์โวมอเตอร์ ภายใต้การเพิ่มคงที่ความเฉื่อยในการหมุนที่ใหญ่ขึ้นความแข็งแกร่งก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นและยิ่งทําให้มอเตอร์สั่นได้ง่ายขึ้นเท่านั้น ความเฉื่อยในการหมุนที่เล็กลงความแข็งแกร่งก็จะยิ่งน้อยลงและมีโอกาสน้อยที่มอเตอร์จะสั่น . ช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยสามารถลดลงได้โดยการเปลี่ยนรางนําและลีดสกรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงเพื่อลดความเฉื่อยของโหลดเพื่อให้มอเตอร์ไม่สั่น
เรารู้ว่าเมื่อเลือกระบบเซอร์โวนอกเหนือจากการพิจารณาพารามิเตอร์เช่นแรงบิดและความเร็วที่กําหนดของมอเตอร์แล้วเรายังต้องคํานวณความเฉื่อยของระบบกลไกที่แปลงเป็นเพลามอเตอร์ก่อนจากนั้นจึงเป็นไปตามข้อกําหนดด้านการกระทําที่แท้จริงของเครื่องและคุณภาพของชิ้นงาน ข้อกําหนดในการเลือกมอเตอร์ที่มีขนาดความเฉื่อยที่เหมาะสมโดยเฉพาะ
ในระหว่างการดีบัก (ในโหมดแมนนวล) การตั้งค่าพารามิเตอร์อัตราส่วนความเฉื่อยอย่างถูกต้องเป็นหลักฐานเพื่อให้การเล่นเต็มรูปแบบเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดของระบบกลไกและเซอร์โว
ดังนั้น "การจับคู่ความเฉื่อย" คืออะไรกันแน่?
ในความเป็นจริงมันไม่ยากที่จะเข้าใจตามกฎข้อที่สองของวัว:
แรงบิดที่ต้องการโดยระบบป้อน = โมเมนต์ของระบบของความเฉื่อย J ×ความเร่งเชิงมุมθ
ความเร่งเชิงมุมθมีผลต่อลักษณะไดนามิกของระบบ ยิ่ง θ มีขนาดเล็กเท่าใด เวลาจากตัวควบคุมที่ออกคําสั่งนานขึ้นไปจนถึงการดําเนินการระบบให้เสร็จสิ้น และการตอบสนองของระบบก็จะยิ่งช้าลงเท่านั้น หาก θ เปลี่ยนแปลง การตอบสนองของระบบจะเร็วและช้า ซึ่งจะส่งผลต่อความแม่นยําในการตัดเฉือน
หลังจากเลือกเซอร์โวมอเตอร์แล้วค่าเอาต์พุตสูงสุดจะไม่เปลี่ยนแปลง หากการเปลี่ยนแปลงของ θ คาดว่าจะมีขนาดเล็ก J ควรมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะทําได้
ในข้างต้นโมเมนต์ของระบบของความเฉื่อย J = โมเมนต์ความเฉื่อยแบบหมุนของเซอร์โวมอเตอร์ JM + ช่วงเวลาความเฉื่อยของโหลด JL ที่แปลงมาจากเพลามอเตอร์
ความเฉื่อยโหลด JL ประกอบด้วยความเฉื่อยของโต๊ะทํางาน, ฟิกซ์เจอร์ที่ติดตั้งบนมัน, ชิ้นงาน, สกรู, ข้อต่อและชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเชิงเส้นและโรตารี่อื่น ๆ ที่แปลงเป็นความเฉื่อยของเพลามอเตอร์ JM เป็นความเฉื่อยของโรเตอร์ของเซอร์โวมอเตอร์ หลังจากเลือกเซอร์โวมอเตอร์ค่านี้เป็นค่าคงที่ในขณะที่ JL จะเปลี่ยนไปตามภาระของชิ้นงาน หากคุณต้องการให้อัตราการเปลี่ยนแปลงของ J มีขนาดเล็กลงจะเป็นการดีกว่าถ้าคุณทําให้สัดส่วนของ JL เล็กลง
นี่คือ "การจับคู่ความเฉื่อย" ในความหมายที่เป็นที่นิยม
โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์ที่มีความเฉื่อยขนาดเล็กมีประสิทธิภาพการเบรกที่ดีการตอบสนองที่รวดเร็วในการสตาร์ทการเร่งความเร็วและหยุดและการตอบโต้ความเร็วสูงที่ดีซึ่งเหมาะสําหรับบางโอกาสที่มีภาระเบาและการวางตําแหน่งความเร็วสูง มอเตอร์ที่มีความเฉื่อยปานกลางและขนาดใหญ่เหมาะสําหรับโอกาสที่มีโหลดขนาดใหญ่และความต้องการความเสถียรสูงเช่นกลไกการเคลื่อนที่เป็นวงกลมและอุตสาหกรรมเครื่องมือกลบางแห่ง