随着新能源的日益发展,新能源运输设备得到越来越多人的重视,新能源运输设备中尤其是电动汽车行业在技术层面上面临的挑战依旧众多,亟需技术上的突破,其中重要的一环就是实现电机轻量化、高效化的进一步发展。多相永磁同步电机（Multiphase permanent magnet synchronous motor,MP-PMSM）占用空间小、运行噪音低、高功率密度等诸多优点吸引了众多目光。因此,在需要运行稳定可靠、功率输出高的低压环境中获得了广泛的应用。论文从处理新能源运输设备传动系统的理论基础、紧盯前沿技术与应用为出发点,并将其作为研究目标,开展基于新能源运输设备的五相永磁同步电机（Five phase permanent magnet synchronous motor,FP-PMSM）直接转矩控制（Direct torque control,DTC）和及其容错控制的理论研究工作:首先,论文采用由三相PMSM推广到FP-PMSM数学模型中派克变换矩阵。从自然坐标系的电机模型出发,仿照三相PMSM在自然坐标系下向静止坐标系及旋转坐标系的变换过程,将这种变换过程推广到五相系统中获得两种解耦坐标系下的FP-PMSM数学模型。并细致分析了基于两电平五相逆变器产生的空间电压矢量及其在多维子空间中的分布情况。据此,获得不同于三相系统的独特性。其次,论文基于三相传统单开关表DTC算法,将其构建思想扩展到FP-DTC系统中获得FP-PMSM系统单开关表算法并对其进行了分析。在此基础上,对FPPMSM系统中的空间电压矢量进一步扩大选取范围,对空间电压矢量进行充分的利用。并采用可以降低转矩纹波的多阶的滞环比较器,选取合适矢量获得新型开关表。然后,分析了应用在FP-PMSM系统中的传统模型预测转矩控制（Model predictive torque control,MPTC）算法,其构建了包含谐波项的目标函数来达到消除谐波的目的。并为了减小传统MPTC算法实现时带来的巨大计算量以及消除FP-PMSM中谐波子空间的影响,提出了一种可对单个控制周期中的电压矢量优化的虚拟电压矢量合成的方法。所提算法在保留传统MPTC动态响应快速以及稳态性能优秀的基础上,明显的减少了选取最优矢量的计算量。最终,通过建立FP-PMSM在缺相状态下的数学模型,分析了FP-PMSM缺一相及缺两相的空间电压矢量分及其运行情况。针对FP-PMSM在缺一相状态下谐波子空间对转矩脉动的影响,提出一种基于虚拟电压矢量DTC容错控制方法。该方法通过分析缺一相矢量分布情况,以消除x-y子空间谐波分量为目的构建虚拟电压矢量并获得最优矢量DTC开关表。并通过matlab/simulink仿真验证了此方法的可行性。