サーボドライバとサーボモータを組み合わせて使用するとクローズドループで動作します。フィードバックにより、サーボモータの実際の位置、速度、トルクが元の指令と比較され、両者の間の誤差が検出されます。その後、この誤差情報を使用して、サーボドライバがサーボモータの動作をリアルタイムで修正し、必要とされているパフォーマンスを達成できるようにします。この「フィードバック→誤差検出→修正」というサイクルは「クローズドループ制御」と呼ばれています。制御ループは、必要な制御に応じて、サーボドライバとモーションコントローラのいずれか一方、または両方で処理されます。必要な運動を実現するため、位置、速度、トルクの制御ループがそれぞれ独立して使用されています。すべての用途で3つの制御ループすべてが必要となるわけではありません。一部の用途ではトルク制御のための制御ループのみが必要です。また一部の用途では速度制御のため電流と速度が必要となり、さらに一部の用途では位置制御のため3つの制御ループすべてが必要となります。
サーボモータ
産業用のサーボモータで最も一般的なものは、ブラシレスモータをもとにした製品です。回転子には強力な永久磁石が備えられています。 固定子は独立した複数の導線コイルで構成されていて、所定の順序で通電することにより回転子を回転させます。適切な時点で正しい電流が各固定子コイルに送られている場合、回転子の運動は固定子の周波数、位相、極性、電流に応じて決まります。
エンコーダ
サーボモータは一般のモータと違い、エンコーダが付いています。そのため与えられた位置・速度の命令に応じて高速・高精度に制御ができます。
エンコーダはサーボシステム構成の中核となるハードウェア構成要素のひとつで、速度と位置のフィードバックを生成します。多くの場合、エンコーダはサーボモータに内蔵されているか、サーボモータに取り付けられています。一部の用途では、エンコーダは独立したユニットで、サーボモータから離れた位置に設置されます。離れた場所に設置すると、サーボモータの動作の制御に必要となる用途の他に、関連パラメータとして使用されます。
エンコーダには大きく分けて次の2種類があります。
・インクリメンタルエンコーダ
・アブソリュート（絶対値）エンコーダ
サーボモータのアブソリュートエンコーダは多回転アブソリュートが一般的です。
エンコーダについては、「ロータリエンコーダ 技術解説」を参照ください。
サーボドライバ
サーボドライバは、上位コントローラからの指令に追従し、モータの出力トルク・回転速度・位置を制御します。
モーションコントローラ、フィードバックエンコーダ、さらにはサーボモータ自体からの入力に応じて位置、速度、トルクを制御するため、サーボドライバは適切な時点で適切な大きさの電力をサーボモータに供給します。
基本的な原理はインバータと同じで、交流を直流に変換し、任意の周波数にすることによりモータを動作させます。
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