[공유] 서보기구

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제2차 세계대전 중 군사적인 필요성에 의해 급속히 발전한 것으로서 자동조종, 병기의 자동조준, 공작기계의 모방제어, 자동평형계기 등 주로 추종제어(追從制御)에 사용되고 있다. 자동제어 분야에서는 비교적 초기단계에 개발된 기술이며, 이것이 다른 제어분야, 예를 들면 프로세스(process)제어에도 영향을 끼쳐, 간혹 자동제어계를 서보계, 자동제어이론을 서보이론이라고도 한다.

[그림]은 서보기구의 한 예로서 서보입력과 서보출력의 편차를 검출하고, 그 편차를 서보증폭기로 증폭하여 서보모터를 움직여서 편차가 0이 되도록 입력 쪽에 출력을 되먹여서 서보출력을 가감한다. 이 경우에 서보입력과 서보출력인 위치 P는 비례하게 된다. 서보입력으로 계측량을 입력하고 서보출력으로 지침의 위치를 알도록 한 것이 자동평형계기이다. A와 B에 연동 전위차계(potentiometer)를 사용하여 [그림]과 같이 X·Y의 입력신호를 가해 서보출력(전압) Z에 X×Y의 전압출력을 구하도록 한 것이 아날로그(analog) 계산기의 서보곱셈기의 원리이다.

이와 같은 서보기구는 유압(油壓)시스템에도 가능하며, 이를 유압서보라고 한다. 또 100W를 넘는 큰 출력의 것을 파워서보, 작은 것을 계기서보라고 한다. 서보모터의 종류에 따라 전기식·유압식·전기-유압식 서보가 있고, 또 서보기구는 다른 자동제어계에 비해 입력에 대한 응답이 빠른 것과 제어루프 속에 적분기구(積分機構)가 들어 있는 것이 특징이다.