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概述
本文主要介绍控制系统原理的相关内容，包括闭环控制系统和开环控制系统的概念，还简要介绍了伺服系统的相关内容。
1. 控制系统与电机的关系
1.1. 什么是控制系统？
控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。也可以理解为：为了使控制对象达到预期的稳定状态。 例如一个水箱的温度控制，可以通过控制加热设备输出的功率进而来改变水温达到目标温度，这个水箱的温度控制可以称之为一个简单的控制系统。
1.2 自动控制系统的工作原理是什么？
原理：对生产中某些关键性参数进行自动控制，使它们在受到外界干扰(扰动) 的影响而偏离正常状态时，能够被自动地调节而回到工艺所要求的数值范围内。 自动控制系统分为开环和闭环，具体为包括：
1）闭环自动控制系统
2） 开环自动控制系统
1.3 闭环自动控制系统原理
闭环控制也就是（负）反馈控制，原理与人和动物的目的性行为相似，系统组成包括传感器（相当于感官），控制装置（相当于脑和神经）， 执行机构（相当于手腿和肌肉）。传感器检测被控对象的状态信息（输出量），并将其转变成物理（电）信号传给控制装置。 控制装置比较被控对象当前状态（输出量）对希望状态（给定量）的偏差，产生一个控制信号，通过执行机构驱动被控对象运动， 使其运动状态接近希望状态。具体可见一下框图：
一个闭环控制系统的案例：
以热水器自动控温为例，首先我们将热水器设置一个温度，此时这个温度就是这个系统的给定值，也是控制系统想要达到的目标值； 热水器的调节器为整个系统的控制器，调节器经过计算处理输出给执行机构，通过热水器的加热装置，进而控制水的温度， 然后检测实际的温度，将温度反馈给控制系统，此时实际的温度和目标温度产生偏差，通过加热装置给水加热来达到理想的温度。
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闭环控制框图如下：
1.4 开环系统
开环控制不能够检测误差，不能够校正误差，只能够按照事先确定好的程序和产生信号的条件，依次去控制对象并且无抑制的干扰能力。
一个开环系统案例：
以生活中的电吹风为例，电吹风是一个常见开环控制系统，通过设置吹风机的档位可以改变风扇的转速和电热丝的温度，进而调节输出的温度和风速。
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电吹风的开环控制框图如下：
2 认识伺服系统
伺服系统的概念：
伺服系统是指一种能够对输入信号进行控制，并根据控制信号驱动执行器输出相应动作的系统。伺服系统通常由电机、传感器、控制器和反馈装置等组成。
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在伺服系统中，电机作为执行器负责将输入信号转换为机械运动，常见的电机类型包括直流电机、步进电机和交流伺服电机等。
传感器用于检测和测量系统的状态和位置信息，如编码器、光电开关等。控制器则负责接收输入信号，并根据系统反馈信息进行计算和控制，常见的控制器包括PID控制器和模糊控制器等。反馈装置用于将执行器输出的实际状态信息反馈给控制器，以实现闭环控制。
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伺服系统具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点，广泛应用于自动控制领域，如工业机械、航空航天、机器人、自动化生产线等。它能够实现精确的位置、速度和力控制，适应各种复杂的工作环境和工艺要求。
实现方式：
1）将连续旋转运动及直线运动的速度保持不变
2） 准确控制一次控制的旋转角及移动距离的机构称为伺服机构
目的：
用于对设备进行相关控制的电动机称为伺服电动机。
3 实现原理
机器人 驱动器由于其小型化, 高精度, 故使用马达。
实际上, 通过在马达的输出轴上集成变速箱 (齿轮) 相同的减速器 (减速器), 以实现减小马达速度, 驱动器可以使旋转转动时的旋转力 (扭矩) 变大。 同时通过螺丝使马达的旋转运动变为直线的往复运动, 在运动方向上可获得巨大力的电动滑块。
为保持无刷直流电机及交流电机的恒定转速, 系统会使用编码器检测其转速。其主要作用如下：
1）如果比设定的转速慢的话, 为了使马达快速转动, 如果旋转速度过快的话, 伺服放大器就会控制, 使马达的旋转速度慢。
2）为准确控制电机的旋转角度, 编码器亦用于检测旋转角度。控制目标旋转角度, 同时厘定是否已达到目标旋转角度。
因此, 在使用编码器检测电动机速度及转角的同时进行控制的方法被称为反馈控制 (闭环方式)。
4 伺服马达系统结构
伺服马达由无刷DC马达或AC马达、编码器、伺服放大器 (也称为驱动器) 3件组构成。
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