сервомеханизм, автоматическое устройство, используемое для коррекции работы механизма посредством обратной связи, учитывающей ошибки. Термин «сервомеханизм» правильно применять только к системам, в которых сигналы обратной связи и коррекции ошибок управляют механическим положением или одной из его производных, например, скоростью или ускорением. Впервые сервомеханизмы были применены для наводки орудий, в системах управления огнем и в морском навигационном оборудовании. Сегодня сервомеханизмы применяются в автоматических станках, антеннах для слежения за спутниками, системах слежения за небесными светилами в телескопах, системах автоматической навигации и системах управления зенитными орудиями.
Во многих приложениях сервомеханизмы позволяют управлять мощными устройствами с помощью сигналов от устройств гораздо меньшей мощности. Работа мощного устройства происходит под воздействием сигнала (так называемого сигнала ошибки, или разностного сигнала), который формируется в результате сравнения желаемого положения мощного устройства с его фактическим положением. Соотношение между мощностью управляющего сигнала и мощностью управляемого устройства может составлять порядка миллиардов к одному.
Все сервомеханизмы состоят как минимум из следующих основных компонентов: управляемое устройство, командное устройство, детектор ошибок, усилитель сигнала ошибки и устройство для выполнения необходимых коррекций ошибок (серводвигатель). В управляемом устройстве регулируемым параметром обычно является положение. Поэтому устройство должно иметь средства для генерирования сигнала (например, напряжения), называемого сигналом обратной связи, который отражает его текущее положение. Этот сигнал передается на устройство обнаружения ошибок. Управляющее устройство получает информацию, обычно извне системы, которая представляет собой желаемое положение управляемого устройства. Эта информация преобразуется в форму, пригодную для использования системой (например, в напряжение), и подается на тот же детектор ошибок, что и сигнал от управляемого устройства. Детектор ошибок сравнивает сигнал обратной связи (представляющий фактическое положение) с командным сигналом (представляющим желаемое положение). Любое расхождение приводит к появлению сигнала ошибки, который представляет собой коррекцию, необходимую для приведения управляемого устройства в требуемое положение. Сигнал коррекции ошибки подается на усилитель, и усиленное напряжение используется для привода серводвигателя, который изменяет положение управляемого устройства.
Типичной системой, использующей сервомеханизм, является антенна для отслеживания спутников связи на земной станции спутниковой связи. Задача состоит в том, чтобы держать антенну направленной непосредственно на спутник связи для приема и передачи максимально возможного сигнала. Один из методов, используемых для достижения этой цели, заключается в сравнении сигналов со спутника, принимаемых двумя или более близко расположенными приемными элементами антенны. Любая разница в силе сигналов, принимаемых этими элементами, приводит к подаче корректирующего сигнала на сервомотор антенны. Этот метод непрерывной обратной связи позволяет нацелить наземную антенну на спутник, находящийся на высоте 37 007 км (23 000 миль) над Землей, с точностью, измеряемой сотыми долями сантиметра.
