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直流無刷電機構成的控制系統可分為開環控制系統和閉環控制系統。
開環控制系統是最簡單的控制系統，只有轉子位置傳感器提供轉子位置反饋信息，使電機換相總是與轉子位置同步。電機的轉速和電流由電機的機械特性和所驅動負載的機械特性共同決定。如果電壓或負載有變動，電機的轉速也會隨之變化，不能控制。
常見的轉速電流雙閉環控制系統可以獲得更好的控制性能，可以實現一定范圍內的速度調節或定速穩速控制。它需要有轉速反饋和電流反饋信息，所以通常需要設置轉速傳感器和電流傳感器。
該系統的工作原理：首先，速度給定值un*與速度反饋值un進行比較，得到的速度差值，經速度調節器進行PI(比例和積分)調節，輸出作為電流環的給定值un*，與電流反饋值ui進行比較之后，電流差值再經電流調節器進行必要的放大和校正，調節后的信號在PWM電路變換成相應的經PWM的脈沖寬度，然后綜合轉子位置信號產生所需的各相PWM控制信號。該PWM控制信號送至基極(或柵極、門極)驅動電路，驅動三相逆變橋電路，使相應的功率開關器件工作，通過合適的PWM占空比去驅動電機繞組。此外，該系統還利用轉子位置反饋信息將電流傳感器信號進行采樣，形成一個代表電機轉矩的合成電流信號ui，并使相反電動勢和相電流的相位始終保持一致；另外通過對霍爾位置傳感器輸出的信號進行處理，得到速度反饋信號un。系統常具有對過電壓、欠電壓、過電流、過熱、超速、和I2t(繞組過熱)等異常狀態的保護。速度指令常為0～10V模擬電壓，對應于0速到全速。新的系統也有采用數字信號作速度指令的。雙閉環控制系統使直流無刷電機在電壓、負載變化或外界擾動情況下，系統自動調整，使其轉速能夠跟蹤重現速度指令的要求。