Un servo attuatore è un dispositivo utilizzato per fornire un’ampia gamma di movimenti remoti, di commutazione automatica o di attuazione basati su segnali di feedback dal sistema su cui viene utilizzato. Al contrario, gli attuatori convenzionali producono un movimento di lavoro definito e finito in risposta a un singolo input di trigger. Il fine livello di controllo possibile con un servo attuatore è reso possibile dall’inclusione di un servocontrollore in grado di confrontare costantemente i risultati desiderati con le condizioni del sistema in tempo reale e calcolare la differenza, se presente, tra i due. Se vengono rilevate differenze, l’attuatore viene attivato dal controller per ottenere il risultato desiderato. I servoattuatori sono utilizzati in un’ampia gamma di sistemi automatizzati o controllati a distanza di dimensioni variabili da piccoli sistemi di messa a fuoco automatica ottica a grandi sistemi di puntamento automatizzati su cannoni navali.
La teoria di base dell’attuazione ruota attorno al concetto di fornire a distanza l’impulso, o il movimento, necessario per eseguire un’attività. Questo può essere un semplice movimento avanti e indietro per attivare un interruttore o un movimento rotatorio a più stadi estremamente complesso utilizzato per mettere a fuoco un set di obiettivi. L’estensione e la potenza del movimento di attuazione possono anche essere non più di una frazione di pollice e un paio di once di pressione a diversi piedi e migliaia di libbre di coppia. Nel caso di attuatori convenzionali, il movimento fornito è abbastanza semplice e di direzione ed estensione finite prefissate innescato da un’unica sorgente esterna. Le applicazioni che richiedono un movimento di attuazione variabile in risposta a richieste di sistema impegnative richiedono un maggiore controllo e richiedono un sistema di servoattuatori.
A differenza dell’ingresso a trigger singolo di attuatori semplici, il servo attuatore fornisce il suo movimento di uscita in risposta a quelli che sono noti come ingressi di feedback. Si tratta di segnali inviati dal sistema attuato, che definiscono in tempo reale lo stato e la posizione esatti del meccanismo. Questi segnali vengono inviati a un servocontrollore che confronta i dati in tempo reale con una serie di parametri della situazione ideale. Questi possono essere ingressi remoti da altri sensori e sistemi o parte di un blocco di dati preprogrammato.
Ad esempio, se il sistema di mira di un cannone navale riceve una serie di parametri di situazione desiderati costituiti da un orientamento di rotazione di 185° e un angolo di depressione della canna di 52° da un sistema di mira, verificherà tali parametri con quelli in tempo reale segnali di posizione ricevuti dai sensori sulla torretta. Se i due differiscono, viene registrato uno stato di errore dal controller, che quindi dirige gli attuatori di rotazione e di elevazione per ruotare la torretta e spostare la canna del cannone su o giù. Quando le condizioni desiderate sono soddisfatte, lo stato di errore si annulla e la torretta si blocca in posizione pronta per un segnale di sparo. Questa è una spiegazione piuttosto semplicistica di un sistema altamente complesso, ma è un buon indicatore di come funziona un servo attuatore basato su un confronto tra le condizioni desiderate e quelle esistenti. Il servo attuatore è ampiamente utilizzato in molte applicazioni che vanno dalle installazioni pesanti, come il controllo della torretta navale, agli esempi molto fini e leggeri nei sistemi di messa a fuoco automatica dell’obiettivo.