近年来，伺服电机控制技术正朝着交流化、数字化、智能化三个方向发展。作为数控机床的执行机构，伺服系统将电力电子器件、控制、驱动及保护等集为一体，并随着数字脉宽调制技术、特种电机材料技术、微电子技术及现代控制技术的进步，经历了从步进到直流，进而到交流的发展历程。

（1）开环伺服系统。开环伺服系统无检测反馈装置，不构成运动反馈控制电路。电机按数控装置发出的指令脉冲工作，无检测反馈和处理运动误差修正过程。步进电机作为驱动器，机床的位置精度完全取决于步进电机的步距角精度和机械部件的传动精度，难以满足相对较高的精度要求。步进电机的速度不能很高，运动部件的速度也有限。但步进电机结构简单，可靠性高，成本低，控制电路简单。因此，开环控制系统主要用于精度和速度要求低的经济型数控机床。

（2）全闭环伺服系统。闭环伺服系统主要由伺服驱动放大器、进给伺服电机、机械传动装置和线性位移测量装置组成。机床运动部件的移动具有检测和反馈校正功能，以直流伺服电机或交流伺服电机为驱动部件。直接安装在工作台上的光栅或感应同步器可作为位置检测装置，形成高精度的全闭环位置控制系统。该系统的线性位移检测器安装在移动部件上，其精度主要取决于位移检测装置的精度和灵敏度，其加工精度相对较高。然而，机械传动装置的刚度、摩擦阻尼特性、反向间隙等非线性因素对系统的稳定性有很大的影响，使闭环进给伺服系统的安装和调试更加复杂。因此，它只用于高精度和大型数控机床。
（3）半闭环伺服系统。半闭环伺服系统的工作原理与全闭环伺服系统相同。伺服电机也用作驱动部件。电机内安装的脉冲编码器、无刷旋转变压器或速度测量发电机可作为位置/速度检测装置构成半闭环位置控制系统。系统的反馈信号取自电机轴或螺杆，进给系统中的机械传动装置除反馈电路外，其刚度等非线性因素不影响系统稳定性，安装调试方便。机床的定位精度与机械传动装置的精度有关，数控装置具有螺距误差补偿和间隙补偿功能。当传动装置精度不太高时，可以利用补偿功能将加工精度提高到满意度。因此，半闭环伺服系统广泛应用于数控机床中。