幅值控制
所有變數現在都是直流值，可以輕鬆控制，但是要如何控制它們的幅值呢？對於幅值控制，建議使用級聯結構的PI控制器，且可以像直流馬達那樣控制許多狀態量，如相電流(扭矩環)、轉速和位置。
FOC步驟
首先，須測量馬達的相電流，並使用Clarke變換將它們轉換為兩相系統，及計算轉子位置角；接著，再使用Park變換將定子電流轉換為d、q坐標系統 上；此時，定子電流扭矩(isq)分量和磁通量(isd)生成分量由控制器單獨控制；最後，透過逆向Park變換，輸出定子電壓空間向量從d、q坐標系轉 換回兩相靜止坐標系，並使用空間向量調製，生成三相輸出電壓。
無感測器控制
設計人員需要轉子的位置資訊，才能高效地控制永磁同步馬達，然而在一些應用中於傳動軸上安裝轉子位置感測器，會降低整個系統的耐用性和可靠性。因此，設計人員的目標不是使用這個機械感測器直接測量位置，而是利用一些間接的技術估算轉子位置。
低速時，須高頻率注入或開環啟動(效率不高)等特殊技術來啟動馬達並使之達到某一個轉速，在這個轉速下對於反電動勢觀測器來說，反電動勢已足夠。通常，5%的基本速度足以使無感測器模式正常運行。
中/高速時，使用d/q參照系中的反電動勢觀測器。內部脈寬調變(PWM)頻率和控制環路頻率必需夠高，才能獲得合理數量的相電流和直流母線電壓的樣 本。反電動勢觀測器的計算要求乘累加、除法、正弦/餘弦(sin/cos)、開方等數學計算，適合使用基於安謀國際(ARM)內核的KinetisMCU 或PowerArchitecture系列的數位訊號控制器(DSC)。
弱磁控制
超過馬達額定轉速的作業要求，PWM逆變器提供的輸出電壓高於直流母線電壓所限制的 輸出能力。要克服速度限制，可實施弱磁演算法。負的d軸給定電流將提高速度範圍，但由於定子電流的限制，可得到的最大扭矩會相對地降低。在同樣的直流母線 電壓限制下，控制d軸電流可以起到弱化轉子磁場的效果，這降低了反電動勢電壓，允許更高的定子電流流入馬達。
PMSM/MCU相輔相成提升工業機器人自由度
機器人已開始在工廠自動化處理中發揮著重要作用，其代替工人進行焊接、塗裝、裝配等可藉由機器人達到更經濟、快速和準確完成標準的常規作業。以下將從馬達控制角度介紹系統描述和需求。
無論是線性的還是鉸接式的機器人架構配置，大部分應用都要求高精度的機械臂運動。因此，馬達控制策略採用位置控制環路，其中實際位置由位置感測器捕獲， 通常增量編碼器或絕對編碼器的解析度都非常高。機器人系統的自由度(DOF)，即移動關節數與所使用的馬達數是相等的，因此DOF的值越高，每個馬達的位 移精準度要求就越高，因為每個馬達產生的位置誤差是相乘的。在這些應用中，需要具有數以百萬計脈衝的編碼器。與焊接或銑削數控工具機相比，衝孔或鑽孔數控機 床的刀具夾的位置控制要求較低，因為焊接或銑削數控工具機的關節運動必須精確地同步進行，才能保持所需的運動軌跡。