什么是简单伺服电机？

伺服电机的广义定义是具有一些传感机制以校正其性能的自动装置。这是简单伺服电机的定义。

        简单伺服电机用于定位应用程序。它们最初设计用于控制遥控飞机，它们的低成本和高扭矩使它们在原型应用中作为执行器非常有用。可以指示RC伺服通过控制器移动到期望的位置。在内部，它监控当前位置，并尽可能快地驱动电机，直到达到所需位置。这是一种非常便宜且简单的控制电机的方法。它有一些限制 - 控制器无法知道电机的当前位置和速度。想要平稳移动的应用程序受到激进加速的影响。
伺服电机 已经存在很长时间并且在许多应用中使用。它们体积小但打包很大，非常节能。由于这些功能，它们可用于操作遥控或无线电控制的玩具车、 机器人和飞机。伺服电机还用于工业应用、机器人、线制造、药剂学和食品服务。
伺服电机是一种旋转致动器，其允许角位置的精确控制，速度和加速度。它由一个合适的电机和一个传感器组成，用于位置反馈。它还需要一个相对复杂的控制器，通常是专门为伺服电机设计的专用模块。
伺服电机在基本工作原理的基础上不是一类不同的电机，而是采用伺服机构通过通用开环电机实现闭环控制。伺服电机用于机器人，  CNC  机械或自动化制造等应用。

    伺服机制
        顾名思义，伺服电机是 伺服机构。更具体地说，它是一种闭环伺服机构，它使用位置反馈来控制其运动和最终位置。其控制输入是一些模拟或数字信号，代表输出轴的指令位置。 
电机与某种类型的编码器配对，以提供位置和速度反馈。在最简单的情况下，仅测量位置。将测量的输出位置与命令位置（控制器的外部输入）进行比较。如果输出位置与所需位置不同，则会产生一个错误信号，然后根据需要使电机沿任一方向旋转，以使输出轴到达适当的位置。当位置接近时，误差信号减小到零并且电动机停止。
        最简单的伺服电机通过电位计 和电机的bang-bang控制使用仅位置传感器  ; 电机始终以全速（或停止）旋转。这种类型的伺服电动机并未广泛用于工业运动控制，但它们构成了用于无线电控制模型的简单且廉价的伺服电机的基础。

       伺服电机与步进电机
        伺服电机通常用作步进电机的高性能替代品。步进电机具有一些控制位置的固有能力，因为它们具有内置输出步骤。这通常允许它们用作开环位置控制，而没有任何反馈编码器，因为它们的驱动信号指定了旋转运动的步数。这种缺乏反馈虽然限制了它们的性能，因为步进电机只能驱动一个在其容量范围内的负载，否则在负载下错过的步骤可能会导致定位错误。
    编码器和控制器的伺服电机是额外的费用，但是它们优化整个系统（所有速度，功率和精度）相对于所述基本马达的容量的性能。对于较大的系统，强大的电机占系统成本的比例越来越大，伺服电机具有优势。

    伺服电机与直流电机
        DC电机具有两线连接。通过这两根电线提供所有驱动电源 - 想想一个灯泡。当您打开直流电机时，它只会开始旋转。大多数直流电机非常快，大约5000转（每分钟转数）。
使用直流电机，其速度（或更准确地说，其功率水平）使用称为脉冲宽度调制的技术或简单的PWM来控制。这是通过选通电源来控制电机功率的想法。这里的关键概念是占空比 - “开启时间”与“关闭时间”的百分比。如果电源仅在1/2时间开启，则电机以其全开操作的功率运行1/2。
伺服马达是一个完全不同的故事。伺服电机实际上是四件事的组合：普通直流电机，齿轮减速单元，位置感应装置（通常是电位计 - 音量控制旋钮）和控制电路。
        伺服功能是接收表示伺服轴所需输出位置的控制信号，并向其直流电机供电，直到其轴转到该位置。它使用位置传感装置来确定轴的旋转位置，因此它知道电机必须转向哪种方式才能将轴移动到指令位置。轴通常不像DC电动机那样自由地绕圆形和圆形旋转，而是仅能来回转动200度左右。
伺服电机有3线连接：电源，接地和控制。必须不断施加电源; 伺服电机有自己的驱动电子设备，从电源引线吸取电流来驱动电机。
        控制信号是脉冲宽度调制（PWM），但是这里正向脉冲的持续时间决定了伺服轴的位置。例如，1.520毫秒脉冲是Futaba S148伺服的中心位置。较长的脉冲使伺服转向顺时针从中心位置，较短的脉冲使伺服转向逆时针从中心位置。
        伺服控制脉冲每20毫秒重复一次。从本质上讲，每告知伺服器20毫秒，“就到这里”。

        总结一下，伺服电机的控制脉冲与直流电机之间存在两个重要的区别。首先，在伺服电机上，占空比（导通时间与关断时间）没有任何意义 - 所有重要的是正向脉冲的绝对持续时间，其对应于伺服轴的指令输出位置。其次，伺服系统有自己的电力电子设备，因此控制信号上的功率很小。所有功率都来自其电源线，必须简单地连接到5伏的高电流源。