Serwosilniki prądu stałego mają smukłą konstrukcję twornika, a ich bezwładność obrotowa wynosi zaledwie 1/3 do 1/2 wartości zwykłych silników prądu stałego, a ich wytrzymałość mechaniczna jest w stanie wytrzymać uderzenia o dużym przyspieszeniu. Modele z magnesami trwałymi do wzbudzenia wykorzystują materiały z magnesami trwałymi, łączące wysoką gęstość energii magnetycznej i niskie straty histerezy. Modele o niskiej bezwładności zmniejszają bezwładność obrotową i poprawiają szybkość reakcji dzięki zoptymalizowanej konstrukcji wirnika. Szczotki są precyzyjnie umieszczone na geometrycznej płaszczyźnie neutralnej, aby zapewnić symetryczną charakterystykę obrotu do przodu i do tyłu.
Podstawowa zasada: Wirnik pod napięciem obraca się pod wpływem siły Lorentza w polu magnetycznym stojana. Wzór na moment obrotowy to:
$$T=K_t \\cdot I$$ gdzie $K_t$ to stała momentu obrotowego (typowa wartość 0,01~0,1 N·m/A), a $I$ to prąd twornika.
Proces sterowania w-pętli zamkniętej: sterownik porównuje pozycję docelową z rzeczywistym sygnałem zwrotnym (takim jak dane z kodera); napięcie napędu PWM jest regulowane za pomocą algorytmu PID w celu dynamicznej korekty prędkości i kierunku silnika; czas reakcji może wynosić zaledwie 1 ms, a dokładność pozycjonowania sięga ±0,01 stopnia (źródło danych: dokumentacja techniczna Yaskawa Electric).