El rendimiento de la extracción de jugo del proceso de molienda afecta la rentabilidad de una fábrica de azúcar de caña. El proceso de extracción se realiza a través de una serie de molinos que separan el jugo de la fibra de la caña; para maximizar su extracción a una tasa de molienda especificada, se requiere controlar la velocidad de los accionadores y el nivel de la tolva de alimentación. Este artículo presenta el modelado dinámico no lineal a partir de principios físicos, de molinos de caña de azúcar de cuatro mazas accionados con motores eléctricos; se obtienen los parámetros y se validan los modelos. Se diseñan estrategias de control basadas en controladores en cascada y se evalúan con índices de desempeño planteados con base al objetivo principal de maximizar la extracción con confiabilidad de operación. Las estrategias propuestas se comparan en un caso de estudio vía simulacin, con las existentes hasta el momento. El análisis muestra que la estrategia de control cascada de par, velocidad angular y altura en la tolva de alimentación es la que alcanza el mejor desempeño.