서보모터의 장단점

 

 

 

서보모터의 특징

 

서보모터(Servo Motor)와 스텝핑 모터(Stepping Motor)의 주요 차이점은 서보모터는 컨트롤 루프(Control Loop)를 사용하여 실행되며 일정 종류의 피드백이 필요하다는 것이다. 컨트롤 루프는 모터로부터의 피드백을 사용하여 모터가 원하는 상태(포지션, 속도 등)를 얻을 수 있도록 한다. 컨트롤 루프에는 여러가지 타입이 있다.

일반적으로 PID(Proportional, Integral, Derivative) 컨트롤 루프가 서보모터에 사용된다. PID와 같은 컨트롤 루프를 사용할 경우 서보 모터를 튜닝해야 한다. 튜닝은 모터가 원하는 방식으로 응답하도록 만드는 과정이다. 모터를 튜닝하는 것은 매우 어렵고도 따분한 과정이지만, 사용자가 모터의 동작을 더욱 잘 컨트롤할 수 있다는 점에서 장점이 있다.

서보모터에는 컨트롤 루프가 있어 모터의 상태를 확인하므로 일반적으로 스텝핑 모터보다 더욱 안정적이다. 스텝핑 모터가 어떠한 이유로 스텝을 놓칠 경우 만회할 컨트롤 루프가 없다. 서보모터의 컨트롤 루프는 모터가 올바른 경로에 있는지를 지속적으로 확인하며, 올바른 경로에 있지 않을 경우 필요한 조정을 수행한다.

일반적으로 서보모터는 마이크로 스테핑이 사용되었을 때를 제외하고는 스테핑 모터 보다 더욱 부드럽게 작동한다. 또한 속도가 증가함에 따라, 서보의 토크는 일정수준을 유지하므로 고속에서(보통 1000 RPM 이상) 스테퍼보다 우수하다.

서보모터는 보통 DC모터나 AC모터가 들어가 있는데 이것은 속도가 올라가도 토크가 떨어지지 않고 관성으로 돌아 버리기 때문에 정확한 위치제어를 할 수 없다. 그래서 모터 뒤에 달린 Encoder나 가변저항을 통해 회전수를 알 수 있다. 

Encoder로 인하여 펄스가 출력되고, 모터가 몇 회전했는 지, 축이 몇도에 위치하고 있는지를 알 수 있다. 그 검출 값을 판별하여 Input으로 보내게 되어, 더 많이 가고, 적게 간 값을 어느정도 보상해 줄 수 있다.

그러나 엔코더나 포텐쇼 미터 등이 분해능에 따라서 가격이 엄청난 차이가 난다.
서보모터 같은 경우, 좋은 것은 상상할 수 없을 정도로 비싼 것이 많다.

 

 

서보모터의 장점	서보모터의 단점
- 간헐적(Intermittent) 토크    - 관성에 따른 토크 비율이 高    - 고속    - 속도 컨트롤에 적합    - 모든 크기에 사용 가능    - 소음이 적음	- 스테핑 모터에 비해 고가    - 오루프를 작동할 수 없음(피드백 필요)    - 컨트롤 루프 파라미터의 튜닝 필요    - 브러쉬드(Brushed) DC Motor에서 브러쉬로 인한 추가      유지 보수

 

 

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