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Principi di funzionamento
I sistemi elettromeccanici operano la conversione elettromeccanica di energia. Se si converte l'energia elettrica in energia meccanica si parla di motori elettrici, in caso opposto abbiamo generatori elettrici e dinamo. In questa parte verranno trattati solo motori meccanici in continua (DC-motor).
I principi su cui si basano i motori elettromeccanici sono la forza di Lorentz, che afferma che F(t)=l*i(t)∧B(t), la coppia di Lorentz, che prevede che T(t)=i(t)*A*B*sinθ(t), la legge dell'induzione, che afferma e(t)=-(dΦ(t)/dt) uguale alla forza elettromotrice indotta (f.e.m.).

Motori in DC
Un motore DC, è costituito da uno statore, che è la parte più esterna non rotante, che produce il campo magnetico mediante magneti permanenti o una bobina in cui passa corrente. In più è presente un rotore la quale è costituita da un cilindro ferromagnetico lamellato con numerosi avvolgimenti che formano il circuito di armatura. Un interruttore rotante (collettore a spazzole, anello di Pacinotti), permette al circuito di armatura di entrare in contatto con due spazzole che hanno il compito di dare corrente al motore. L'albero motore, solidale con il rotore è dotato di un proprio momento di inerzia, ed è collegato alla carcassa mediante cuscinetti a sfera.

Modello di un motore in DC
Il modello di un motore DC è costituito dall'insieme di un modello elettrico (per il rotore e lo statore) e uno meccanico (per il rotore e il carico).
Il modello elettrico del rotore è descritto da v(t)=Ri(t)+L(di(t)/dt)+e(t), mentre, se sono presenti avvolgimenti, il modello elettrico dello statore è dato da v(t)=Ri(t)+(di(t)/dt).
Il modello meccanico del rotore è descritto da Jθ''(t)=Jω'(t)=Tm(t)-Tr(t)-βω(t), f.e.m=e(t)=KΦ(t)ω(t) e Tm=KΦ(t)i(t). Da queste formule si deduce che se il il flusso magnetico dello statore è dato da magneti permanenti il flusso è costante e se invece è generato da spire il flusso risulta essere in funzione della corrente di eccitazione (non lineare).
Se il motore è controllato mediante magneti permanenti o se la corrente di eccitazione è tenuta costante abbiamo il comando in armatura, poichè si comanda il motore tramite la tensione. In questo caso le equazioni dinamiche si riducono a v(t)=Ri(t)+L(di(t)/dt)+KΦω(t) e a Jθ''(t)=Jω'(t)=Ki(t)-Tr(t)-βω(t). Le variabili di stato sono ia(t), θ(t) e ω(t), le variabili di ingresso va(t) e Tr(t)
Se invece il motore è controllato tramite la corrente di eccitazione si dice che il comando è di eccitazione. Le equazioni dinamiche diventano quindi v(t)=Ri(t)+L(di(t)/dt) e Jθ''(t)=Jω'(t)=KΦ(t)i-Tr-βω(t), con Φ(t)=K*ie con K*=KKe. Le variabili di stato risultano essere ie(t), θ(t) e ω(t) e le variabili di ingresso ve e Tr.