文献综述（或调研报告）：
由于永磁同步电机（PMSM）具有高效率和高功率密度，因此受到了广泛的关注，成为牵引电机的竞争对手[1]。由于永磁同步电机是一个具有多变量、强耦合、非线性特性的实体，为了对其进行深入研究，需要引入坐标变换，变换的目的是为了对永磁同步电机的数学模型中存在的强耦合进行解耦，以起到简化数学模型的目的。文献[3]对坐标变换和永磁同步电机的各个坐标系下的数学模型进行了详细的描述。在一些牵引应用中，一个PMSM不能提供足够的扭矩。因此，几个PMSM需要一起操作。文献[8]就提出了一种种通用且简单的控制方法，可被扩展应用于任何具有闭环电流控制功能的多桥臂电压源变换器。它可以给平衡和不平衡负载供电。这种新的控制技术的目的就是提供一种通用逻辑，在逆变器拓扑结构发生变化的情况下可以快速实现和容易修改。通过不同结构的实验结果验证这种多桥臂变换器控制方法的实用性。
已知的是，PMSM的扭矩主要由功率角确定。然而，这些协作的PMSM不能总是保持在相同的速度。因此，一个三相电压源逆变器（VSI）通常控制一个三相PMSM [2]。因此，在多PMSM驱动器中使用更多的功率开关器件，这导致更多的组件故障。
根据[4]，功率开关器件的故障率贡献了剩余组件故障的50％以上。一旦VSI中的功率开关器件发生故障，系统性能可能会显着降级并且系统操作可能必须停止。为了提高系统可靠性，通常需要多PMSM驱动器的容错操作。作为容错操作的前提条件，必须检测功率开关器件的故障。到目前为止，已经提出了许多用于功率开关器件的故障检测方法。一旦检测到电力开关设备的故障，故障系统进入容错操作。
文献[5] 提出了一种用于地铁的容错永磁牵引模块，具有正常，隔离，容错三种工作模式。在正常模式下，2个三相永磁同步电机（PMSM）分别由2个三桥臂电压源逆变器（VSI）控制。此模块可以输出最大转矩并达到最大速度。当一个支路故障时，相应的PMSM与故障VSI隔离，并且故障地铁列车以隔离模式操作，其中牵引力减小，但是在轻负载下可以保持最大速度。然而，如果负载很重，故障地铁列车将停止。为了避免停止，故障地铁列车被切换到容错模式，其中通过容错桥将健全的VSI和故障VSI重新配置为1个五桥臂的VSI。
对于双电机驱动系统，在正常条件下通常需要两个VSI。最近，五桥臂双电机驱动系统受到了极大的关注，其中两个三相电机由一个五桥臂VSI控制。与六桥臂双电机驱动系统相比，五腿双电机驱动系统可节省一个桥臂。因此，后者可以被视为前者的容错拓扑。应该强调的是，五桥臂双电机驱动系统具有较低的直流总线电压利用率。在最坏的情况下，五桥臂双电机驱动系统的直流母线电压利用率可以减半[18]。
文献[6]提出了用于五桥臂驱动系统的双级迟滞电流控制（DHCC）。其中两个相同的三相永磁同步电机（PMSM）由一个五桥臂电压源逆变器控制。为了克服两个PMSM的耦合问题，介绍了主从选择原理。具有较大的相电流绝对值误差的相被确定为主耦合相位，并且公共桥臂的开关状态被设置为主耦合相的相位切换状态。在另外四个相的相位-开关状态是直接的分别分配给剩余四个单独的桥臂。 DHCC的执行过程不需要任何机器参数，其增强了系统的鲁棒性。 DHCC的有效性通过实验结果验证。
文献[2]则提出了一种改进的直接转矩控制（DTC）方案（P-DTC）用于五桥臂双PMSM驱动系统。首先，为了澄清对P-DTC的分析，提出了三相驱动系统的标准DTC方案。根据开关矢量集合的定义，五桥臂双PMSM驱动系统的运行状态被分为三种情况。和现有的DTC方案（R-DTC）相比，P-DTC可以将有效开关矢量的替换最小化为零开关矢量。当这种替换不能避免时，P-DTC使用所提出的主从选择原则可最小化系统误差。与R-DTC相比，P-DTC具有较低的转矩脉动，较宽的转速范围和较快的转矩增加反应。已经在耦合和独立模式中进行了实验，并且P-DTC的有效性通过获得的结果验证。
同样为了减少功率开关器件的使用数量，文献[9] 出了一种针对五相逆变器双三相电机系统的控制方法。首先根据传统的SVPWM方法得到每台三相电机的三相占空比；然后，从线电压角度考虑，跟踪得到满足系统控制要求的最小的五相桥臂占空比；最后，根据等分零矢量的原则得到最终的五相桥臂占空比。由于该方法跟踪最小占空比，因此可以得到各相桥臂的最小占空比。根据五相逆变器双三相电机系统的固有特性，讨论了转速互补和等速恒转矩这两种可能的运行模式。转速互补模式中，通过合理配置高低速，使得双电机系统与单电机系统对直流母线电压的需求基本相同。等速恒转矩模式作为一种容错控制策略，并通过降速的方法使系统维持最大转矩不变。实验结果均验证了所提方法的正确性和两种运行模式的可行性。
对于逆变器功率器件出现故障的问题，文献[7]提出了发生故障的补救措施，并且进行了研究和实验验证。该设计的基本思想在于结合逆变器第四极，具有与其他常规三极相同的拓扑和能力。这种适当连接和控制的最小冗余硬件可使驱动器应对各种功率器件故障条件，同时保持平滑的转矩产生。 实验结果还验证了所提出的容错控制的工业可行性，其可以适用于许多实际应用。
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