随着城市现代化进程的加快，城镇人口增加，全球能源危机和生态破坏日益加剧。电动驱动汽车因其低污染高节能的优势广受关注。作为电动汽车的核心，电机的安全性能与动静态性能至关重要。多相永磁游标（permanent magnet vernier，PMV）电机具有转矩密度高、容错性能好等特点，非常适用于电动汽车等领域，而电机运行容错运行，直接影响到整个系统的可靠性。因此，本文以五相PMV电机为被控对象，着重研究电机正常运行和容错运行时的稳态控制。针对五相PMV电机传统直接转矩控制（direct torque control，DTC）策略转矩和磁链脉动大的缺陷，提出占空比调制DTC（duty ratio modulation DTC，DDTC）策略分别用于电机的正常运行和容错运行。实验结果验证了所提控制算法的正确性。
　　本文主要研究内容如下：
　　(1)以五相PMV电机为基础，构建不同坐标系下电机的数学模型，并以此分析五相PMV电机传统DTC的基本理论。
　　(2)建立不同故障下的静止坐标系数学模型，分析电机故障下不采用容错策略时，DTC策略转矩脉动产生的原因。同时以故障前后旋转磁动势不变为原则，得到不同开路故障下五相PMV电机容错电流的最优解；接着构建Clark变换矩阵，通过重构电机开路故障下的数学模型，从DTC的角度实现电机容错运行。
　　(3)针对传统DTC策略存在的转矩脉动大等问题，提出简单DDTC策略以及基于预测转矩的DDTC策略。此类方法采用开关频率固定的占空比调制方式，实现对电磁转矩稳态性能的优化控制。
　　(4)根据五相PMV电机及其驱动系统的特点，设计了五相PMV电机控制系统实验平台，并对控制系统硬件的主要部分和控制软件框架做了介绍。然后基于搭建的控制系统平台，分别对简单DDTC策略以及基于预测转矩的DDTC容错策略的稳态性能进行了实验，实验结果验证了所提出的控制算法可行性。