蕗ちゃんの道草日記

サーボモータは、コントローラの指示どおり正確に動くことが大きな特徴です。では具体的にどのように制御されているのでしょうか。制御のためには、モータ自体の情報を知る必要があります。そのために用いられるのが「エンコーダ」と呼ばれるセンサです。


エンコーダは、モータの回転（変位量）を測るセンサです。モータの場合はシャフトに取り付け、回転した分だけのデジタル信号（パルス）を出力します。たとえば1回転で3600パルスならば、0.1度の微小角度を1パルスとして検出できることになります。1パルスあたりの回転角度（≒検出できる最小の回転角度）を分解能と言い、分解能が20ビットほどの高性能な製品もあります。

サーボコントローラは、エンコーダが検出した回転量をパルス数によって検知し、指令値どおりにサーボモータが動いているかどうかを確認し、目標値との偏差を取って、ゼロに近づくように補正をかけます。これが「フィードバック制御」（クローズド制御）と呼ばれる制御方式で、この制御系を備えたモータがサーボモータです。


また、モータに指令値だけを与える「オープンループ制御」という方式もあります。サーボモータと同様に位置決めに使われるステッピングモータは、指令パルス数に比例したステップ角だけ回転する仕組みです。しかし、エンコーダを持たないため回転量をコントローラに戻すことはなく、指示だけで終わります。ただしステッピングモータでも、エンコーダを付加して制御系を構成すれば、サーボモータに近い動作となります。

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