本双联永磁同步电机伺服系统及其控制运行方法，系统包括两个电机，A电机外转子与发动机轴直连，内转子轴为输出轴，内外转子其一为永磁极，另一为绕组；B电机包括定子和转子，其一为永磁极，另一为绕组；定子固定于机壳，转子与A内转子同轴。二速度/位置传感器分别安装于A电机外内转子轴，A传感器接A伺服驱动器，B传感器接A、B伺服驱动器。二伺服驱动器分别接二电机绕组并接公共母线。控制单元接二伺服驱动器和二传感器。其控制运行方法为控制单元设定二电机扭矩，二伺服驱动器控制二电机分别工作于发电机或电动机模式；发动机动能部分无损耗透过A电机直接送达负载侧、部分转换为电能。负载制动能量也能回收，节能效果明显。