更妙的是，高級算法如PID（比例-積分-微分）校正算法或者FOC（磁場定向控制，有時也稱之為矢量控制）控制算法能被固化到電機控制器中去。這使得理想的電機操作和負載及負載變化相匹配，從而強化電機性能。這些算法可以考慮到如馬達慣性等相關(guān)因素，并且使電機驅(qū)動器適應(yīng)由于機械因素如隙或其它來源導(dǎo)致的錯誤。利用這樣的算法使精確控制加速和扭矩曲線以及設(shè)置速度成為可能。 與有刷電機相比，無刷電機雖需更復(fù)雜的控制電路但卻可以表現(xiàn)出更優(yōu)的性能。通常BLDC電機需要配備一個反饋傳感器，比如霍爾效應(yīng)器件，光學(xué)編碼器，或者反電動勢檢測器件。（注意，通過獲取傳感反饋，傳統(tǒng)有刷電機也能達到高級控制的效果，但內(nèi)部設(shè)計和機電問題還是會影響電機性能。） 另外一個無刷選擇是步進電機（圖4），此時用到開關(guān)的電磁鐵，電磁鐵安置在中間磁芯環(huán)旁。通常步進的角度范圍為大約1.8°（200步/轉(zhuǎn)）至30°(12步/轉(zhuǎn))，取決于永磁鐵的個數(shù)，這個范圍之外的值也是可以實現(xiàn)的。 圖4：步進電機中使用環(huán)繞在永久磁芯周圍的環(huán)形電磁極；通過改變這些電磁極的通電順序，電機可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力。（圖片來源：Microchip Webinar） 通常來說步進電機并不轉(zhuǎn)；取而代之，是軸一步一步定向移動，繼而可被引導(dǎo)來轉(zhuǎn)動完整旋轉(zhuǎn)的一小部分，或者進行連續(xù)旋轉(zhuǎn)。如果通電卻沒有步進指向，它們會維持在原位置；步進電機能以低rpm提供高扭矩。讓步進電機轉(zhuǎn)動最直接的方法是有序通斷電磁鐵，但這可能會帶來抖動或振動。為了在某些不能容忍上述問題的情形下避免它們，一些高級的控制器支持了細分步進，此時繞組也按如此方式通電，這會使步進動作更加流暢，當(dāng)然也比簡單的通斷控制更有持續(xù)性。 在無刷電機和步進電機的應(yīng)用領(lǐng)域之間有重疊部分。步進電機更適合于需要精確的進退動作，如撿拾和安置的應(yīng)用領(lǐng)域，而不是需要長時間持續(xù)轉(zhuǎn)動的領(lǐng)域，也適合于小的應(yīng)用領(lǐng)域如不需要電機來提供高扭矩或速度的領(lǐng)域。另一方面，步進電機沒有無刷電機能效高。 還有許多其它的電機可供選擇。電機的系列很多并且復(fù)雜，有很多的分支。例如，永磁鐵同步電機（PMSM）是無刷電機（相對于轉(zhuǎn)子）和交流感應(yīng)電機（相對于定子結(jié)構(gòu)）的結(jié)合體。它顯示出了高能效、小體積中相對功率高、高扭矩重量比，快速響應(yīng)時間還有相對容易控制等等特點，但價格相對也比較高。 控制需要技巧 一個電機自身，甚至加上基本的電機電流控制部分，并不能構(gòu)成一個機器動作系統(tǒng)，機器動作系統(tǒng)的組成包含三個主要功能模塊（圖5）： 1. 實時控制器，表現(xiàn)為以下三種形式：一是作通常用途、運行著動作-控制固件的快速計算處理器；二是應(yīng)用在控制方面、面向DSP的FPGA；三是帶硬連線和內(nèi)置算法的專用控制器IC電路。 2. 一個或多個級聯(lián)的驅(qū)動層，以把低層信號從控制器輸出中取出，然后輸出控制電子器件通斷所需要的高電壓/電流。 3. MOS管（或者其它開關(guān)器件如IGBT或者雙極型晶體管），其真正控制了流向電機繞組的電流。 圖5：一個完整的電機控制鏈中包含用作算法執(zhí)行和計算的智能控制器?？刂破鞯妮敵鏊偷組OS管驅(qū)動級，繼而反過來控制電機的電源開關(guān)——MOS管；許多應(yīng)用中也存在著一個反饋回路，可以提供機器人的實時位置信息，因而也能被用來改變速度和加速度。（來源：Bill Schweber） 選擇元器件時，具體MOS管的選取首要取決于電機和繞組所需的電流和電壓大小。盡管有成千上萬種MOS管可供挑選，最終的選擇往往由電機的這些額定值所決定（當(dāng)然價格也是個很重要的考慮因素）。 一旦MOS管型號確定下來了，MOS管驅(qū)動器的選擇則由MOS管的額定值所決定；如果額定值很大，那可能需要一系列驅(qū)動組，取決于MOS管的尺寸。和MOS管本身的選擇一樣，驅(qū)動器的選擇很大程度上取決于通斷MOS需要多大的電壓和電流。（注意此時在“驅(qū)動器”這個術(shù)語上有模糊和重疊性，因此請仔細查閱數(shù)據(jù)手冊；一個“驅(qū)動器”可能指用來驅(qū)動MOS管的模塊，也可能指“驅(qū)動”電機線圈的MOS管。或者更進一步，在某些芯片上“驅(qū)動器”IC同時包含了MOS管和它們的驅(qū)動器。） (mbbeetchina)