直流电机（有刷与无刷）
两者主要用于提供持续的旋转动力，区别在于换向的方式。
1、直流有刷电机
1）原理：机械换向，碳刷+换向器切换电流方向。
2）特点：
优点：控制极简、极速扭矩大，成本低。
缺点：有火花，电磁干扰，碳刷寿命短，效率低，噪音大。
3）应用：玩具车、电动工具、低端风扇、车窗升降。
2、直流无刷电机
1）原理：电子换向，霍尔传感器 / 反电动势检测位置，驱动器控制定子绕组通断。
2）特点：
优点：效率高、寿命长、免维护、转速高、响应快。
缺点：必须配专用驱动器、控制复杂、成本高、低速可能有齿槽转矩抖动。
3）应用：无人机、电动车、高速风机、机器人关节。
3、舵机
1）本质："集成化" 的位置执行器 = 直流电机 + 减速齿轮组 + 电位器 / 编码器 + 控制板
2）特点：
优点：一体化封装、接线简单(PWM信号直接控角)、自带闭环、体积小。
缺点：角度受限通常（180,360），扭矩小，精度一般，不可连续高速旋转。
3）应用：模型遥控、云台、机械臂末端、阀门开关。
4、步进电机
1）本质："数字式" 开环执行器。将电脉冲转化为固定的角位移（步距角）
2）特点：
优点：天然定位准确（无累计误差）、低速扭矩大、保持力矩强、无需反馈即可定位。
缺点：开环易丢步、高速扭矩弱、静止时也耗电发热。
3）应用：3D打印机、数控机床、自动门。
5、伺服电机
1）本质："高性能" 闭环执行器 = 电机 + 高精度编码器 + 专用伺服驱动器
2）特点：
优点：全闭环、动态响应快、过载强、精度高。
缺点：价格昂贵、调试复杂、系统体积大。
3）典型：工业机器人、高端CNC、半导体设备。
| 特性 | 直流有刷 | 直流无刷 | 舵机 | 步进电机 | 伺服电机 |
|---|---|---|---|---|---|
| 控制方式 | 电压调速 | 电子换向+FOC | PWM占空比 | 脉冲频率/数量 | 模拟量/总线指令 |
| 反馈机制 | 无(开环) | 霍尔/编码器 | 内置电位器 | 无(开环)* | 高精度编码器(闭环) |
| 定位精度 | ❌ 无法定位 | ⚠️ 需编码器辅助 | ⭐⭐ 中等 | ⭐⭐⭐ 高(不丢步时) | ⭐⭐⭐⭐⭐ 极高 |
| 高速性能 | 中 | ⭐⭐⭐⭐⭐ 优 | ❌ 差 | ❌ 扭矩骤降 | ⭐⭐⭐⭐⭐ 恒扭矩 |
| 低速扭矩 | ⭐⭐⭐ 好 | ⭐⭐ 一般 | ⭐⭐⭐ 经减速放大 | ⭐⭐⭐⭐⭐ 极佳 | ⭐⭐⭐⭐ 优秀 |
| 使用寿命 | 短(碳刷磨损) | 长 | 中等(齿轮磨损) | 长 | 很长 |
| 成本 | 💰 | 💰💰💰 | 💰💰 | 💰💰 | 💰💰💰💰💰 |
| 上手难度 | ⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |