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任何电机的电磁转矩都是由主磁场和电枢磁场相互作用产生的。DC电机的主磁场和电枢磁场在空间上相差90，因此可以独立调节。交流电机的主磁场和电枢磁场互不垂直，相互影响。因此，交流电机的转矩控制性能长期以来一直很差。经过长期研究，目前的交流电机控制方案包括恒压频比控制、矢量控制、直接转矩控制等。
一、恒压频比控制
恒压频比控制是开环控制。根据给定的系统，利用空间矢量脉宽调制将其转换成所需的输出电压uout进行控制，使电机以一定的速度运行。在一些对动态性能要求不高的地方，开环变压变频控制方法仍然广泛应用于一般的速度控制系统中。然而，根据电机的稳态模型，它不能获得理想的动态控制性能，因此必须基于电机的动态数学模型。永磁无刷电机的动态数学模型是非线性多变量的，包含和id或iq的乘积项。因此，为了获得精确的动态控制性能，必须与id和iq去耦。近年来，人们研究了各种非线性控制器来解决永磁无刷电机的非线性特性。
第二，矢量控制
高性能交流调速系统需要现代控制理论的支持。对于交流电机，矢量控制方案是目前应用广泛的方案。自1971年德国西门子公司的布拉施克提出矢量控制原理以来，这种控制方案一直受到青睐。所以要深入研究。
矢量控制的基本思想是在普通三相交流电机上模拟DC电机的转矩控制规律。通过矢量变换将三相交流电机的定子电流分解为励磁电流分量和转矩电流分量，这两个分量相互垂直，相互独立，然后分别调整，以获得像DC电机那样良好的动态特性。因此，矢量控制的关键是控制定子电流的幅值和空间位置(频率和相位)。矢量控制的目的是提高转矩控制性能，终实现是控制id和iq。由于定子侧的物理量都是交流量，它们的空间矢量在空间中以同步速度旋转，不便于调节、控制和计算。矢量控制需要复杂的坐标变换，对电机参数依赖性很大，很难保证完全解耦，大大降低了控制效果。
第三，直接转矩控制
矢量控制方案是交流伺服电机的一种有效控制方案。但需要复杂的矢量旋转变换，电机的机械常数低于电磁常数，无法快速响应矢量控制中的转矩。针对矢量控制的这一缺点，德国学者德彭布鲁克在20世纪80年代提出了一种快速转矩响应的控制方案，即直接转矩控制(DTC)。该控制方案摒弃了矢量控制中的解耦控制思想和电流反馈环节，采用定子磁链定向方法，采用离散两点控制直接调节电机定子磁链和转矩，具有结构简单、转矩响应快的优点。直接转矩控制首次用于感应电机。1997年，钟等人改进了直接转矩控制算法，并将其应用于永磁无刷电机控制。目前已进行了相关的模拟和实验研究。
直接转矩控制方法实现了磁链和转矩的双闭环控制。在获得电机的磁链和转矩值后，可以对永磁无刷电机进行直接转矩控制。图2为永磁同步电机的直接转矩控制方案结构框图。它由永磁无刷电机、逆变器、转矩估计、磁链估计和电压矢量开关表组成，其中ud、uq、id和iq是静态(d、q)坐标系中的电压和电流分量。
虽然直接转矩控制的研究已经取得了很大的进展，但在理论和实践上还不够成熟，如低速性能、负载能力等。而且对实时性要求高，计算量大。
第四，解耦控制
永磁无刷电机数学模型坐标变换后，id和id之间仍然存在耦合，无法实现id和iq的独立调节。要想获得永磁无刷电机良好的动静态性能，必须解决id和iq的解耦问题。如果id可以控制为0，永磁无刷电机的状态方程可以简化如下：
此时，id和iq之间没有耦合关系，Te=npfiq，可以通过独立调整iq来实现转矩线性化。为了实现恒id为0的解耦控制，可以采用电压型解耦和电流型解耦。前者是一个完整的解耦控制方案，可用于id和iq的完全解耦，但实现复杂；后者是一种近似解耦控制方案。控制原理是适当选择id环电流调节器的参数，使其具有相当大的增益，并始终使控制器的参考输入指令id*=O，从而可以得到idid*=0和iqiq*o，从而得到永磁无刷电机的近似解耦。图3示出了基于矢量控制和id*=O解耦控制的永磁无刷电机。
虽然电流模式解耦控制方案不能完全解耦，但它仍然是一种有效的控制方法，只要采用更好的处理方法，就可以获得高精度的转矩控制。因此，电流模式解耦控制方案在工程中得到广泛应用。而电流模式解耦控制只能实现电机电流和速度的静态解耦，动态耦合会影响电机的控制精度。此外，电流模式去耦控制将通过保持耦合项之一不变来引入滞后功率因数。
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