一個簡單微型伺服電機與復雜性伺服電機系統的工作原理
伺服電機是一種機電設備，可根據提供的電流和電壓產生扭矩和速度。伺服電機作為閉環系統的一部分工作，根據伺服控制器的命令提供扭矩和速度，使用反饋設備關閉環路。反饋設備向伺服控制器提供電流、速度或位置等信息，伺服控制器根據指令參數調整電機動作。
伺服電機有多種類型、形狀和尺寸。伺服電機是伺服機構的一部分，由三個關鍵元件組成——電機、反饋裝置和控制電子設備。電機可以是交流或直流、有刷或無刷、旋轉或線性以及任何尺寸。
反饋設備可以是電位器、霍爾效應設備、轉速計、解析器、編碼器、線性傳感器或任何其他合適的傳感器。完成伺服系統的是為電機供電并比較反饋數據和命令參考以驗證伺服電機是否按命令運行的控制電子設備。
伺服電機的應用種類很多，用于多軸加工中心的運動控制器。常見伺服機構的一個示例是車輛巡航控制系統，它由發動機（電機）、速度傳感器（反饋）和電子設備組成，用于將車速與設定速度進行比較。如果車輛減速，傳感器會將此數據提供給電子設備，電子設備反過來會增加發動機的氣體，以將速度提高到所需的設定點——一個簡單的閉環系統。
一個簡單的工業伺服電機由一個永磁直流電機和一個集成轉速計組成，可提供與速度成比例的輸出電壓。驅動電子設備根據轉速計反饋的電壓向電機提供必要的電壓和電流。在此示例中，驅動器中設置了命令速度（表示為命令參考電壓），然后驅動器中的電路比較轉速計反饋電壓并確定是否已達到所需速度-稱為閉合速度環。速度環監控指令速度和轉速計反饋，同時驅動器調整電機功率以保持所需的指令速度。
在更復雜的伺服系統中，多個嵌入式回路經過調整以獲得最佳性能，以提供精確的運動控制。該系統由利用精密反饋元件的電流、速度和位置環組成。每個循環都會向后續循環發出信號并監控適當的反饋元件以進行實時校正以匹配命令參數。
基本回路是電流或轉矩回路。電流與旋轉電機中的扭矩（或線性電機中的力）成正比，從而提供加速度或推力。電流傳感器是提供與流過電機的電流相關的反饋的設備。傳感器將信號發回控制電子設備——通常是與電機電流成比例的模擬或數字信號。從指令信號中減去該信號。當伺服電機處于指令電流時，循環將被滿足，直到電流下降到指令電流以下。然后回路將增加電流，直到達到指令電流，循環以亞秒級更新速率繼續。
速度環以相同的方式工作，電壓與速度成正比。當速度低于指令速度時，速度環向電流環發送增加電流（從而增加電壓）的命令。
位置環接受PLC或運動控制器的命令，后者又提供饋送到速度環的速度命令，速度環又命令所需的電流來加速、保持和減速電機以移動到命令位置.所有三個回路以優化的同步方式工作，以提供對伺服機構的平穩和精確控制。
