伺服電機(jī)是利用反饋來實(shí)現(xiàn)以工作為變量的系統(tǒng)的閉環(huán)控制的電動(dòng)機(jī)。交流感應(yīng)電機(jī)設(shè)計(jì)用于伺服操作以直角纏繞兩相。固定參考繞組由固定電壓源激勵(lì)，而伺服放大器的可變控制電壓的控制激勵(lì)繞組。繞組通常設(shè)計(jì)成具有相同的電壓與匝數(shù)比，以便在最大固定相位激勵(lì)和最大控制相位信號(hào)下的功率輸入處于平衡狀態(tài)。任何用于伺服的電機(jī)比其他具有類似輸出的電機(jī)的體積通常要小25％到50％，轉(zhuǎn)子慣量的減小使得響應(yīng)速度更快。

然而，更經(jīng)常地，由于速度控制是容易的，所以使用緊湊型有刷直流電動(dòng)機(jī)（其使用固定在電動(dòng)機(jī)框架內(nèi)部的永磁體，以及旋轉(zhuǎn)的繞線電樞和換向電刷）作為伺服電動(dòng)機(jī)：唯一的變量是施加旋轉(zhuǎn)的電樞。沒有現(xiàn)場(chǎng)繞組激勵(lì)，因此這些電機(jī)使用比纏繞直流設(shè)計(jì)更少的能量，并且比繞線電機(jī)具有更好的功率密度。伺服式有刷直流電機(jī)還包括更多的繞線到疊片上，以提高扭矩。

三相PMDC電機(jī)（無刷電機(jī)）也常用于伺服應(yīng)用。 大多數(shù)無刷直流繞組是互相連接在一起的，大多數(shù)裝置在一個(gè)定子端裝有三個(gè)霍爾傳感器。當(dāng)轉(zhuǎn)子的南極和北極磁極通過時(shí)，這些霍爾傳感器輸出低電平信號(hào)和高電平信號(hào) - 允許以下激勵(lì)順序和轉(zhuǎn)子位置。

在最基本的形式中，伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器接收代表所需電機(jī)電流的電壓指令。伺服電機(jī)在慣性（包括伺服電機(jī)和負(fù)載慣性）阻尼和扭矩常數(shù)方面進(jìn)行建模。負(fù)載被認(rèn)為是剛性耦合的，這樣自然的機(jī)械共振就安全地超出了伺服控制器的帶寬。電機(jī)的位置通常是通過與電機(jī)軸相連的編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器來測(cè)量的。

一個(gè)基本的伺服控制一般包含一個(gè)軌跡發(fā)生器和一個(gè)PID控制器：前者提供位置設(shè)定值命令; 后者使用位置誤差來輸出一個(gè)校正轉(zhuǎn)矩命令，有時(shí)根據(jù)特定電流（轉(zhuǎn)矩常數(shù)）對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生進(jìn)行縮放。

伺服電機(jī)的力，轉(zhuǎn)矩，速度和其他因素的能力：與開環(huán)系統(tǒng)相比，伺服控制系統(tǒng)具有更少的穩(wěn)態(tài)誤差，瞬態(tài)響應(yīng)和對(duì)負(fù)載參數(shù)的敏感度。改善瞬態(tài)響應(yīng)可增加系統(tǒng)帶寬，縮短建立時(shí)間并提高吞吐量。最小化穩(wěn)態(tài)誤差提高了準(zhǔn)確性。最后，降低負(fù)載靈敏度允許運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)容忍電壓，轉(zhuǎn)矩和負(fù)載慣性的波動(dòng)。

通常情況下，一個(gè)配置文件被編程為用于定義時(shí)間，位置和速度方面的操作的指令：數(shù)字伺服控制器將速度命令信號(hào)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的放大器。借助分解器，編碼器或反饋（安裝在電機(jī)或負(fù)載上）的轉(zhuǎn)速計(jì)，控制器將實(shí)際位置和速度與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行比較，并修正差異。