<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">epe</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Energy and Power Engineering</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">1947-3818</issn>
      <issn pub-type="ppub">1949-243X</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/epe.2026.186017</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">epe-151873</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Engineering</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>IRFO-Based Ride-Through Control of a Dual-Stator Induction Motor (MACU) under Voltage Unbalance: Modeling and Experimental Validation</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0002-8183-5060</contrib-id>
          <name name-style="western">
            <surname>Gomba</surname>
            <given-names>Rodolphe</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Mboyo</surname>
            <given-names>Ursula Vanelie Kani</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0007-7234-141X</contrib-id>
          <name name-style="western">
            <surname>Ngouloubi</surname>
            <given-names>Tite Lawd</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0001-3001-8258</contrib-id>
          <name name-style="western">
            <surname>Eyandzi</surname>
            <given-names>Amos Omboua</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> Polytechnic Superior National School (ENSP), Marien Ngouabi University, Brazzaville, Congo </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The authors declare no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>15</day>
        <month>06</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>06</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>18</volume>
      <issue>06</issue>
      <fpage>329</fpage>
      <lpage>373</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>28</day>
          <month>03</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>12</day>
          <month>06</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>15</day>
          <month>06</month>
          <year>2026</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2026 by the authors and Scientific Research Publishing Inc.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p> This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link> ). </license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri content-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.4236/epe.2026.186017">https://doi.org/10.4236/epe.2026.186017</self-uri>
      <abstract>
        <p>Voltage unbalance and phase loss are common disturbances in weakly interconnected power systems and significantly degrade the performance of induction motor drives. This paper proposes a fault-tolerant solution based on a Universal Cage Induction Motor (MACU) featuring a dual-stator architecture composed of a main three-phase winding and an auxiliary single-phase winding. This configuration introduces magnetic redundancy, enabling the preservation of rotor flux under severe unbalanced supply conditions. A comprehensive electromagnetic model of the MACU is developed in the rotating <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>(</p>
        <p>dq</p>
        <p>)</p>
        <p>reference frame, accounting for stator coupling, capacitor effects, and symmetrical component interactions under unbalance. An IRFO (<italic>Indirect Roto</italic><italic>r Field O</italic><italic>rientation</italic>)-based control strategy is implemented to regulate flux and torque, including an automatic ride-through mechanism enabling transition from three-phase to single-phase operation. Simulation and experimental validation on a dedicated test bench show that the proposed system maintains operation under high unbalance levels (up to <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>k</p>
        <p>U</p>
        <p>≈80%</p>
        <p>), with rotor flux deviation below 3% and mechanical speed variation below 2.7% during transitions. The comparison between simulation and measurements indicates deviations below 3% for key variables. These results indicate that the MACU combined with IRFO control provides a fault-tolerant drive solution with reduced structural complexity compared to multiphase architectures, while maintaining stable operation under severe grid disturbances.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Universal Cage Induction Motor (MACU)</kwd>
        <kwd>Dual-Stator Machine</kwd>
        <kwd>Ride-Through Control</kwd>
        <kwd>Voltage Unbalance</kwd>
        <kwd>IRFO Control</kwd>
        <kwd>Fault-Tolerant Drive</kwd>
        <kwd>Rotor Flux Orientation</kwd>
        <kwd>Experimental Validation</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>Squirrel-cage induction motors are currently the core component of most industrial drive systems. Their widespread adoption is explained by their robustness, relatively low cost, ease of maintenance, and long service life. More than 80% of modern electromechanical installations continue to rely on this technology, particularly in contexts where the power supply is unstable. In many weakly interconnected networks, voltage variations, micro-outages, overvoltages, and phase loss represent common disturbances that can compromise operational continuity. These issues are observed in various contexts, particularly in certain regions of Central Africa where voltage unbalances can become highly pronounced [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>].</p>
      <p>Although robust, induction motors remain sensitive to electrical asymmetries. An unbalance introduces a negative-sequence component in the stator quantities, which generates a rotating field opposite to the main field. This interaction produces a torque oscillation at twice the grid frequency and leads to increased Joule losses, excessive winding heating, reduced efficiency, and mechanical vibrations that can accelerate wear. Even small unbalances, below 5%, can result in an increase of more than 20% in losses. When the asymmetry becomes significant, the control system struggles to stabilize flux and torque, potentially leading to loss of synchronism or complete shutdown of the machine [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>].</p>
      <p>Conventional control techniques provide a limited response to such conditions. Scalar control, although simple, fails to simultaneously ensure flux and torque stability when voltages become unbalanced. Direct Torque Control (DTC), known for its fast dynamics, is highly sensitive to parameter variations and inverter-induced harmonics, which weakens its performance under disturbed conditions. Fault-tolerant control strategies offer noticeable improvements but often require costly sensors or complex system architectures. As for multiphase machines, they exhibit higher resilience but involve heavy hardware configurations that are difficult to integrate into existing installations. None of these approaches reliably guarantees torque maintenance in the event of severe phase loss [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>].</p>
      <p>To overcome these limitations, this study introduces an innovative solution: the <italic>Universa</italic><italic>l Cage Induction Motor</italic> (MACU). This dual-stator machine, featuring both a three-phase winding and a single-phase winding, is capable of automatically reconfiguring its power supply under major grid disturbances. Thanks to this architecture, the MACU exhibits significantly enhanced fault tolerance compared to conventional motors. The natural redistribution of the magnetic field between the two stators ensures the preservation of rotor flux even in the presence of phase loss, thereby maintaining continuous torque and satisfactory mechanical stability [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>].</p>
      <p>The paper first develops a comprehensive model of this original structure, incorporating magnetic interactions and the effects of symmetrical components under unbalanced conditions. It then proposes a rotor flux-oriented vector control strategy capable of decoupling flux and torque regulation while integrating an automatic switching mechanism to ensure operation in <italic>ride</italic>-<italic>through</italic> mode. A detailed theoretical analysis demonstrates the robustness and stability of the proposed method, complemented by experimental validations carried out on a dedicated test bench. These contributions position the MACU as a credible, efficient, and easily integrable solution to ensure service continuity in industrial environments subjected to severe electrical disturbances.</p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. State of the Art</title>
      <sec id="sec2dot1">
        <title>2.1. Grid Unbalances: Origin, Modeling, and Impacts</title>
        <p>Industrial power systems are often subject to voltage unbalances caused by uneven load distribution, impedance variations, asymmetrical faults, or degraded connections. In weakly interconnected networks, these unbalances can become significant and severely affect sensitive equipment. The analysis of these phenomena relies on symmetrical components, where any unbalanced voltage is decomposed into positive-, negative-, and zero-sequence components. The negative-sequence component is the most critical for induction machines, as it generates a rotating field opposite to the main field, producing an electromagnetic torque oscillating at twice the grid frequency.</p>
        <p>This oscillating torque leads to increased currents, winding overheating, and reduced efficiency. The resulting mechanical vibrations can damage the machine, while the instability of the magnetic flux disturbs torque and speed regulation. A severe or prolonged unbalance may thus lead to progressive performance degradation or even an uncontrolled shutdown [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>].</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot2">
        <title>2.2. Existing Industrial Solutions and Their Limitations</title>
        <p>Several methods have been developed to mitigate the impact of voltage unbalances on induction motors. Scalar control, still widely used due to its simplicity and low cost, quickly becomes unsuitable when voltage conditions no longer satisfy the requirements for maintaining a stable flux, making it unable to compensate for torque oscillations [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>].</p>
        <p>Direct Torque Control (DTC) provides a more responsive alternative, but its sensitivity to parameter variations and harmonics significantly limits its performance under unbalanced conditions. Even slight distortions degrade control accuracy and amplify torque ripples, particularly when the inverter does not supply high-quality voltage. More advanced approaches, grouped under fault-tolerant control strategies, aim to maintain motor operation despite severe disturbances. These methods often rely on observers, flux estimation, or reconfiguration algorithms. Although effective, they require costly instrumentation, additional sensors, or significant computational resources [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>].</p>
        <p>In parallel, the use of multiphase or multi-stator machines provides very high fault tolerance. However, their complexity, cost, and difficult integration into existing installations limit their widespread adoption in industry. These limitations highlight the need for a solution capable of automatically adapting to unbalances while maintaining stable torque and flux, without exceeding economic constraints. It is within this context that the proposed approach is developed, based on the Universal Cage Induction Motor (MACU) and a flux-oriented control strategy designed to enhance resilience against asymmetrical disturbances.</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot3">
        <title>2.3. Fault-Tolerant Architectures</title>
        <p>Several architectures have been developed to enhance the robustness of electrical machines against faults. Multiphase motors are among the most widely investigated solutions: increasing the number of phases enables better distribution of electromagnetic stresses and ensures continued operation even in the event of a winding loss. However, these machines require more expensive converters, complex windings, and advanced control electronics, which limit their integration into conventional industrial infrastructures. In addition to hardware-based approaches, various fault-tolerant control strategies have been proposed. Some rely on the dynamic reconfiguration of Direct Torque Control (DTC) to adapt voltage vectors and compensate for unbalances. Although these DTC-FTC methods can maintain torque, they often increase torque ripples and remain sensitive to parameter variations. Other techniques aim to reconstruct a symmetrical voltage through online estimation of symmetrical components, but they require precise instrumentation and significant computational effort. Despite their advancements, these solutions remain limited by their complexity, cost, and difficulty in ensuring long-term stability of flux and torque under severe unbalanced conditions. They also struggle to provide smooth transitions between operating modes or to maintain motor operation in the event of prolonged phase loss [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>].</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot4">
        <title>2.4. Vector Control and Limitations under Unbalanced Conditions</title>
        <p>Vector control has revolutionized the control of induction machines by enabling a clear decoupling between flux and torque. By transforming stator quantities into a synchronized rotating reference frame, the machine can be controlled as a virtual DC motor, with precise and fast regulation of current components. This technique, widely used in modern drives, offers excellent dynamic performance. However, its effectiveness strongly depends on the estimation of rotor flux, which is difficult to measure directly. Observers based on voltage models perform well at high speeds, whereas those based on current models are more reliable at low speeds. Adaptive approaches combine both models to mitigate the impact of electrical parameter variations. Under unbalanced conditions, vector control must be adapted to account for asymmetrical components. Some studies propose observers capable of extracting positive- and negative-sequence components to correct disturbances in real time. Others rely on signal injection or flux localization techniques to improve estimation robustness. Although effective, these methods require significant computational power and do not always ensure proper flux maintenance when phase loss becomes severe [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>].</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot5">
        <title>2.5. Positioning of the UCIM: Originality and Advantages</title>
        <p>The Universal Cage Induction Motor (MACU) adopts a different approach compared to conventional solutions when dealing with unbalanced conditions. Rather than relying solely on complex algorithms or increasing the number of phases, it uses a simple dual-stator architecture combining a three-phase winding with an auxiliary single-phase winding. This configuration provides natural magnetic redundancy, enabling the maintenance of rotor flux and ensuring operational continuity during voltage asymmetries or phase loss. The originality of the MACU lies in its ability to automatically redistribute flux between its two stators, without requiring costly multiphase windings or sophisticated software reconfiguration. Its fault-tolerant capability is inherently based on its electromagnetic structure, making it simpler and more robust than conventional approaches. Coupled with this architecture, rotor flux-oriented control plays a key role by ensuring effective decoupling between flux and torque, allowing stable regulation even under highly unbalanced conditions. The <italic>ride</italic>-<italic>through</italic> mechanism enables the activation of the auxiliary stator at the appropriate moment to ensure a smooth transition without disturbing the flux. As such, the MACU represents a relevant intermediate solution between multiphase machines, which are often complex and costly, and purely software-based control strategies, which may be insufficient. It combines a streamlined hardware structure, advanced control, and efficient switching to achieve high fault tolerance without excessive technological burden [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>][<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>].</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Electromagnetic Description of the MACU</title>
      <sec id="sec3dot1">
        <title>3.1. Physical Description of the MACU</title>
        <p>The Universal Cage Induction Motor is characterized by the presence of two stator windings: a main three-phase winding used under normal operating conditions, and an auxiliary single-phase winding designed to ensure service continuity in the event of significant unbalance. These two stators, integrated within the same frame, share a conventional squirrel-cage rotor, giving the machine a hybrid nature that combines three-phase power capability with single-phase backup operation.</p>
        <p>Under balanced conditions, the three-phase stator generates the majority of the magnetic flux and allows the motor to deliver its rated torque. When the supply becomes unbalanced or a phase is lost, the single-phase winding, designed to produce sufficient flux, takes over to maintain rotation. This continuity is enabled by the internal magnetic coupling, which ensures coherent interaction between the two winding systems.</p>
      </sec>
      <sec id="sec3dot2">
        <title>3.2. Conceptual Dual-Stator Configuration</title>
        <p>The Universal Cage Induction Motor relies on a dual-stator configuration in which two distinct winding systems coexist within the same magnetic circuit. The three-phase winding occupies the main part of the stator and ensures the generation of the rotating magnetic field during normal operation. The second winding, of single-phase nature, is arranged to produce a flux spatially shifted with respect to the three-phase flux. This shift is achieved by connecting the single-phase winding with a series capacitor, which introduces the necessary electrical phase shift required to generate electromagnetic torque in single-phase mode.</p>
        <p><xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref> presents a conceptual illustration of this dual-stator architecture. It highlights the arrangement of the windings, the stator geometry, and the main magnetic flux paths. The spatial organization of the two windings allows the motor to naturally transition between conventional three-phase operation and single-phase backup operation, without mechanical modification or structural transformation.</p>
        <fig id="fig1">
          <label>Figure 1</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId21.jpeg?20260615031445" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 1</bold><bold>.</bold> Conceptual diagram of the dual-stator MACU.</p>
        <p>This architecture offers remarkable flexibility. When the network is balanced, the rotating field from the three-phase winding dominates the magnetic dynamics. When a phase fails or a severe imbalance occurs, the single-phase winding immediately contributes to maintaining the rotor flux, thus ensuring continuous torque production. The resulting hybrid behavior forms the basis of the MACU’s fault-tolerant operation.</p>
      </sec>
      <sec id="sec3dot3">
        <title>3.3. Magnetic Structure and Interactions between Stators</title>
        <p>The MACU features two stators sharing the same magnetic core, which results in direct coupling between their fluxes. This coupling is characterized by a mutual inductance that depends on geometry, permeance, and winding orientation. When supplied, the three-phase stator generates a rotating field with angular frequency <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that crosses the rotor, induces currents in the cage, and influences the single-phase winding. Conversely, the activation of the single-phase stator produces an alternating flux, less effective in terms of torque production but sufficient to maintain rotation and prevent shutdown.</p>
        <p>The coexistence of the two systems creates a hybrid magnetic structure in which fluxes overlap and redistribute depending on the power supply conditions. Under normal operation, the three-phase system dominates, whereas under unbalanced conditions, the single-phase winding ensures continuity without any mechanical modification. This magnetic adaptability constitutes the core principle of the MACU fault-tolerant operation.</p>
      </sec>
      <sec id="sec3dot4">
        <title>3.4. Physical Assumptions and Theoretical Framework</title>
        <p>The electromagnetic study of the universal cage induction motor is based on a set of assumptions aimed at establishing a consistent mathematical model while preserving the physical validity of the simulated behavior. The machine is assumed to be supplied with sinusoidal signals at the fundamental frequency, which enables the use of the Park transformation and the description of the system in a synchronized rotating reference frame.</p>
        <p>The magnetic circuit is assumed to be linear, neglecting saturation and hysteresis effects, with characteristics considered stable at constant temperature. Core losses are neglected, and magnetization and dissipation effects are incorporated into the adopted inductance values. This linearity assumption constitutes a classical approximation in control-oriented models, allowing for a tractable analytical formulation. However, under severe voltage unbalance conditions or during single-phase operation, the spatial distribution of the flux may become non-uniform, leading locally to high flux density levels. In this work, these effects are assumed to remain limited and not to affect the global electromagnetic conversion mechanisms, which are consistent with the flux levels observed in the simulation and experimental validation results presented in Section 7.</p>
        <p>The rotor is modeled as a squirrel-cage structure, implying zero rotor voltage in the electrical model, which simplifies the dynamic equations while accurately capturing its transient behavior.</p>
        <p>The interactions between the two stators are represented by a mutual inductance, depending on the winding geometry and the magnetic circuit properties. Finally, the electromechanical coupling linking torque to rotor motion is described by classical mechanical equations, taking into account inertia and viscous friction losses.</p>
        <p>These assumptions, commonly used in the modeling of induction machines, provide a theoretical framework sufficiently accurate to analyze the behavior of the MACU under unbalanced conditions, while maintaining a level of complexity compatible with the objective of designing a robust control strategy.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>4. Complete Mathematical Modeling of the MACU</title>
      <p>In this section, the mathematical modeling is first developed for a conventional three-phase induction motor, assuming a single stator-rotor structure. This initial step introduces the fundamental equations in a rotating <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame and establishes the basis for vector control. The extension to the dual-stator MACU case will then be built upon this reference model.</p>
      <sec id="sec4dot1">
        <title>
          4.1. Transformation
          <inline-formula>
            <mml:math>
              <mml:mrow>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mi>β</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mstyle>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
        </title>
        <p>The starting point of the modeling is the description of electrical quantities in the natural three-phase reference frame <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The stator voltages and currents can be expressed in vector form as follows: </p>
        <disp-formula id="FD1">
          <label>(1)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>a</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>c</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>a</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>b</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>c</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In a balanced three-phase system with no neutral connection, these quantities satisfy the relation</p>
        <disp-formula id="FD2">
          <label>(2)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The useful information is thus reduced to two independent components. The Clarke (Concordia) transformation projects the three-phase system onto the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> plane through a linear transformation:</p>
        <disp-formula id="FD3">
          <label>(3)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The matrix <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> T </mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined to preserve instantaneous power between reference frames. In the three-phase system, this power is expressed as</p>
        <disp-formula id="FD4">
          <label>(4)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame as </p>
        <disp-formula id="FD5">
          <label>(5)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>By enforcing power invariance, one obtains the condition </p>
        <disp-formula id="FD6">
          <label>(6)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which must hold for any triplet <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying the neutrality condition. By choosing an orthonormal basis and enforcing zero-sum components, a classical form of the Clarke transformation matrix is given by</p>
        <disp-formula id="FD7">
          <label>(7)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msqrt>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:msqrt>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msqrt>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:msqrt>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This transformation performs both dimensionality reduction and energy consistency: the factor <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ensures that the vector norm is preserved under equal power conditions.</p>
        <p>Once the quantities are expressed in the fixed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame, it is useful to introduce a rotating reference frame <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> whose orientation is chosen according to a control criterion, such as alignment with the rotor flux. The transformation from the stationary <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame to the rotating <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame is achieved through a rotation of angle <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , with angular speed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . One defines</p>
        <disp-formula id="FD8">
          <label>(8)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>R</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>β</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> R </mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the orthogonal rotation matrix given by</p>
        <disp-formula id="FD9">
          <label>(9)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>R</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>sin</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>sin</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>By substituting the expression of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> T </mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the complete <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> transformation is directly obtained. For a generic quantity <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> (voltage, current, or flux), one can write</p>
        <disp-formula id="FD10">
          <label>(10)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>R</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>By combining the two transformations, it is possible to explicitly write</p>
        <disp-formula id="FD11">
          <label>(11)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>d</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>q</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mn>3</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>sin</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>sin</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>sin</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>θ</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                  <mml:mi>π</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mn>3</mml:mn>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This corresponds to the standard form of the Park transformation. It is applied identically to stator and rotor voltages, currents, and fluxes, allowing all electrical equations to be expressed in a single rotating reference frame suitable for control design.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot2">
        <title>
          4.2. Voltage Equations in the (
          <italic>dq</italic>
          ) Reference Frame
        </title>
        <p>The voltage equations of a three-phase induction motor can be established in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame using Kirchhoff’s laws applied to each phase. For the stator, one can write</p>
        <disp-formula id="FD12">
          <label>(12)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> R </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the stator resistance per phase, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the flux linkages associated with the stator windings. These relations can be expressed in vector form as</p>
        <disp-formula id="FD13">
          <label>(13)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Applying the Clarke (Concordia) transformation yields the corresponding equations in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame:</p>
        <disp-formula id="FD14">
          <label>(14)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mi>c</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Due to the linearity of the transformation, the order of differentiation and projection can be interchanged, leading to</p>
        <disp-formula id="FD15">
          <label>(15)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD16">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The transformation to the rotating <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame requires accounting for the time variation of the reference frame itself. By applying the rotation matrix <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> R </mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , one obtains.</p>
        <disp-formula id="FD17">
          <label>(16)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>R</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>R</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>R</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The time derivative of the stator flux in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame is not simply the projection of its derivative in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame, since the basis itself is time-varying. One has</p>
        <disp-formula id="FD18">
          <label>(17)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle mathsize="normal" mathvariant="bold">
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>θ</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtable columnalign="left">
                        <mml:mtr columnalign="left">
                          <mml:mtd columnalign="left">
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>s</mml:mi>
                                  <mml:mi>α</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mtd>
                        </mml:mtr>
                        <mml:mtr columnalign="left">
                          <mml:mtd columnalign="left">
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>s</mml:mi>
                                  <mml:mi>β</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mtd>
                        </mml:mtr>
                      </mml:mtable>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle mathsize="normal" mathvariant="bold">
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mo>˙</mml:mo>
                </mml:mover>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle mathsize="normal" mathvariant="bold">
                <mml:mi>R</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The derivative of the rotation matrix can be expressed as a function of the angular speed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> ˙ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . One obtains</p>
        <disp-formula id="FD19">
          <label>(18)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mo>˙</mml:mo>
                </mml:mover>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>sin</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>sin</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>θ</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>R</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where the matrix</p>
        <disp-formula id="FD20">
          <label>(19)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>J</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>represents a ninety-degree rotation in the plane. Using this relation, one can write</p>
        <disp-formula id="FD21">
          <label>(20)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>R</mml:mi>
                  <mml:mo>˙</mml:mo>
                </mml:mover>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>J</mml:mi>
                <mml:mi>R</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>J</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>It follows that</p>
        <disp-formula id="FD22">
          <label>(21)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>J</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>R</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>θ</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The stator voltage equations in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame are written as</p>
        <disp-formula id="FD23">
          <label>(22)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>α</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>β</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Projecting these equations into the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame and using the previous transformations yields</p>
        <disp-formula id="FD24">
          <label>(23)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>J</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>By expanding the contribution of the matrix <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> J </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> , this expression can be rewritten in scalar form as</p>
        <disp-formula id="FD25">
          <label>(24)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The same reasoning applies to the rotor equations. In the stator reference frame, the rotor voltages can be written as</p>
        <disp-formula id="FD26">
          <label>(25)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mi>β</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>since the rotor is short-circuited. In the same rotating <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame with angular speed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , it is necessary to account for the rotor electrical speed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The slip frequency is then defined as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> l </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . By repeating the previous analysis, the rotor voltage equations in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame become</p>
        <disp-formula id="FD27">
          <label>(26)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>These relations complete the formulation of the voltage equations in the rotating reference frame. They constitute the foundation from which the flux equations, torque expression, and the dual-stator MACU model under unbalanced conditions will be derived in the following subsections.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot3">
        <title>4.3. Flux Equations</title>
        <p>Electromagnetic fluxes constitute the fundamental link between voltages, currents, and energy. In an induction motor, stator and rotor fluxes are described by inductive relationships connecting currents to self and mutual inductances. These equations are initially formulated in the three-phase <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame and then expressed in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame. For the stator:</p>
        <disp-formula id="FD28">
          <label>(27)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the stator self-inductance and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the mutual inductance. For the rotor:</p>
        <disp-formula id="FD29">
          <label>(28)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denoting the rotor self-inductance.</p>
        <p>These relations, derived from the linear magnetic model, describe the bidirectional coupling between stator and rotor. They show that the <inline-formula><mml:math><mml:mi> d </mml:mi></mml:math></inline-formula> - and <inline-formula><mml:math><mml:mi> q </mml:mi></mml:math></inline-formula> -axis flux components directly depend on the currents, with the mutual inductance <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> playing a key role in flux transfer and in the overall dynamic behavior of the motor.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot4">
        <title>4.4. Analytical Elimination of Rotor Currents</title>
        <p>The objective of this step is to express the entire motor dynamics solely in terms of stator quantities and rotor fluxes, in order to facilitate analysis and control design. The rotor currents <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are eliminated using the previously established flux equations. By rewriting these equations in matrix form, one obtains.</p>
        <disp-formula id="FD30">
          <label>(29)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which allows the rotor currents to be isolated as</p>
        <disp-formula id="FD31">
          <label>(30)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtable columnalign="left">
                        <mml:mtr columnalign="left">
                          <mml:mtd columnalign="left">
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>r</mml:mi>
                                  <mml:mi>d</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mtd>
                        </mml:mtr>
                        <mml:mtr columnalign="left">
                          <mml:mtd columnalign="left">
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>r</mml:mi>
                                  <mml:mi>q</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mtd>
                        </mml:mtr>
                      </mml:mtable>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtable columnalign="left">
                        <mml:mtr columnalign="left">
                          <mml:mtd columnalign="left">
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>s</mml:mi>
                                  <mml:mi>d</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mtd>
                        </mml:mtr>
                        <mml:mtr columnalign="left">
                          <mml:mtd columnalign="left">
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>s</mml:mi>
                                  <mml:mi>q</mml:mi>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mtd>
                        </mml:mtr>
                      </mml:mtable>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This relation introduces a direct dependence of the rotor currents on the associated fluxes. By differentiating this expression and substituting it into the rotor voltage equations established in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame, an explicit dynamic model of the rotor fluxes can be obtained. Substituting into the rotor equations</p>
        <disp-formula id="FD32">
          <label>(31)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>leads, after simplification, to</p>
        <disp-formula id="FD33">
          <label>(32)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>l</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD34">
          <label>(33)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>l</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where the slip angular frequency is defined as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> l </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . These equations describe the time evolution of the rotor fluxes under the influence of stator currents and slip. They constitute a fundamental result for the development of rotor flux-oriented control.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot5">
        <title>4.5. Final Dynamic Equations and State-Space Representation</title>
        <p>The stator voltage equations in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame, combined with the flux model, allow the complete dynamic system of the motor to be established. By grouping the different expressions, the stator relations are first written as</p>
        <disp-formula id="FD35">
          <label>(34)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>By substituting the stator fluxes expressed in terms of currents and rotor fluxes, and by introducing the previously derived rotor flux dynamics, the entire model can be written in a compact matrix form. By choosing the state variables as</p>
        <disp-formula id="FD36">
          <label>(35)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mi>d</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>r</mml:mi>
                              <mml:mi>q</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>the dynamic system can be expressed in the general form</p>
        <disp-formula id="FD37">
          <label>(36)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>A</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>B</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> v </mml:mi></mml:mstyle><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr columnalign="left"><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign="left"><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the stator voltage vector. The dynamic matrix <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> A </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> includes terms associated with resistances, inductances, cross-couplings, and gyroscopic effects induced by the rotating reference frame. Its general structure is given by</p>
        <disp-formula id="FD38">
          <label>(37)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>A</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msubsup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ω</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ω</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msubsup>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msubsup>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ω</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>l</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>m</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ω</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>l</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>R</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>L</mml:mi>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The matrix <inline-formula><mml:math><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> B </mml:mi></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> , which relates the stator voltages to the state derivatives, is given by</p>
        <disp-formula id="FD39">
          <label>(38)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>B</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This set of equations constitutes the complete state-space representation of the induction machine in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame. It provides an analytical framework for designing advanced vector control strategies, such as the rotor flux-oriented control used in this work. It will also serve as the basis for extending the model to the dual-stator MACU, developed in the following section.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot6">
        <title>4.6. Coupled Dual-Stator Model</title>
        <p>The Universal Cage Induction Motor is characterized by the presence of two stator windings: a main three-phase winding <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and an auxiliary single-phase winding <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> s </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . These two stators share the same magnetic circuit and interact directly with the rotor. The model must therefore incorporate both the self-inductances of each winding and the mutual inductances that couple them, leading to a matrix formulation of the fluxes.</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> i </mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the vector of three-phase stator currents, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the single-phase current, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> i </mml:mi></mml:mstyle><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the rotor currents expressed in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame. The fluxes can then be written in compact form as</p>
        <disp-formula id="FD40">
          <label>(39)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>ψ</mml:mi>
                            <mml:mi>r</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>L</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>M</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>m</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>L</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>m</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>M</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mi>m</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>L</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>L</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>m</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>L</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>m</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>⊤</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msubsup>
                            <mml:mi>L</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>m</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>⊤</mml:mo>
                          </mml:msubsup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>L</mml:mi>
                            <mml:mi>r</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:mstyle>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mn>3</mml:mn>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:mstyle>
                            <mml:mi>r</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This global inductance matrix of the MACU includes:</p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : self and mutual inductances of the three-phase stator,<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : self-inductance of the single-phase stator,<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : direct coupling between the two stators,<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : mutual inductances linking each stator to the rotor.</p>
        <p>This representation highlights the hybrid nature of the MACU: the three-phase and single-phase fluxes are interdependent through the magnetic circuit permeance. It allows for an accurate evaluation of the contribution of each winding depending on the supply mode.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot7">
        <title>4.7. Demonstration of Magnetic Coupling</title>
        <p>The coupling between the stator windings of the MACU arises from the fact that they share the same ferromagnetic core. When one winding is energized, part of the generated magnetic flux propagates through the regions occupied by the other winding, in accordance with electromagnetic laws governing magnetic circuits. For the three-phase winding, the generated flux can be expressed as:</p>
        <disp-formula id="FD41">
          <label>(40)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Λ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and a portion of this flux is intercepted by the single-phase winding:</p>
        <disp-formula id="FD42">
          <label>(41)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>M</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Conversely, when the single-phase winding is supplied, it produces:</p>
        <disp-formula id="FD43">
          <label>(42)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Λ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>M</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which confirms the bidirectional nature of the mutual inductance <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>The value of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> depends on geometric parameters (winding positions, slot and tooth dimensions, magnetic path length), as well as on the presence of the capacitor in the single-phase winding, which affects the flux distribution. Strictly speaking, this mutual inductance may also depend on the operating point, particularly under severe unbalanced conditions where the spatial distribution of the magnetic field becomes non-uniform, leading to cross-saturation effects and spatial harmonics.</p>
        <p>In this work, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is assumed to be constant, which constitutes a common approximation in analytical modeling. This assumption allows for a compact formulation while capturing the dominant mechanisms of magnetic coupling. The possible variations of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are considered to be of secondary order and do not significantly affect the overall system dynamics, as supported by the simulation and experimental validation results presented in Section 7.</p>
        <p>In certain configurations, the coupling becomes significant and must be explicitly included in the inductance matrix.</p>
        <p>This analysis highlights that the MACU cannot be modeled as two independent systems: the flux produced by each winding directly influences the dynamics of the other, giving this hybrid machine a distinctive electromagnetic structure that is fundamental to its fault-tolerant operation.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot8">
        <title>4.8. Capacitor Effect and Phase-Shift Modeling</title>
        <p>The single-phase operating mode of the MACU uses a series capacitor in the auxiliary winding. This component creates a current phase shift with respect to the applied voltage, generating a non-collinear flux that is essential for torque production and for maintaining rotor rotation. Let the voltage applied to the single-phase winding be expressed as. </p>
        <disp-formula id="FD44">
          <label>(43)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>cos</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the amplitude and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the fundamental angular frequency of the supply. The current flowing through the capacitor is given by </p>
        <disp-formula id="FD45">
          <label>(44)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mi>C</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>f</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>f</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>sin</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>so that the total current in the single-phase winding can be modeled as</p>
        <disp-formula id="FD46">
          <label>(45)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>cos</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>φ</mml:mi>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mi> C </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the phase shift induced by the capacitor. A simple analysis of the series single-phase circuit <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> R </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> f </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> yields</p>
        <disp-formula id="FD47">
          <label>(46)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>tan</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>φ</mml:mi>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>C</mml:mi>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>When the capacitor is sized such that </p>
        <disp-formula id="FD48">
          <label>(47)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>the phase shift approaches <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mi> C </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , thereby maximizing the torque-producing effect. The flux generated by the single-phase winding can then be written as </p>
        <disp-formula id="FD49">
          <label>(48)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and its spatial projection differs from that of the three-phase flux due to the introduced temporal phase shift. Consequently, even when the three-phase rotating field deteriorates or disappears, the single-phase winding remains capable of producing a complementary flux sufficient to maintain a torque component. This phase-shift modeling constitutes a key element of the MACU robustness, as it ensures a minimum level of operation even in the event of phase loss, without requiring an external inverter or complex control devices.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot9">
        <title>4.9. Automatic Three-Phase/Single-Phase Reconfiguration</title>
        <p>The MACU is characterized by its ability to naturally transition from normal three-phase operation to a single-phase backup mode. This transition is not merely a change in power supply but results from the electromagnetic coupling between the stators. In the presence of unbalance or phase loss, the positive-sequence component of the field weakens while the negative-sequence component becomes dominant, reducing the average torque. The addition of the single-phase flux, phase-shifted by the capacitor, makes it possible to preserve a useful component of the rotor flux:</p>
        <disp-formula id="FD50">
          <label>(49)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD51">
          <label>(50)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                      <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>When the unbalance becomes severe, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> becomes predominant and stabilizes the flux. The rotor dynamics can then be expressed as:</p>
        <disp-formula id="FD52">
          <label>(51)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The single-phase current thus compensates for the loss of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , ensuring continuity of flux and torque without mechanical switching or dedicated control. This property can be effectively exploited by the IRFO strategy to maintain stability under disturbed conditions.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot10">
        <title>4.10. Symmetrical Components Decomposition</title>
        <p>The analysis of voltage unbalance relies on the theory of symmetrical components. Any three-phase system, even if unbalanced, can be expressed as the sum of positive-, negative-, and possibly zero-sequence components.</p>
        <p>For phase voltages <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> b </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> V </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the operator <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mi> j </mml:mi><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the components are defined as:</p>
        <disp-formula id="FD53">
          <label>(52)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD54">
          <label>(53)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD55">
          <label>(54)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The reconstruction of the phase voltages is given by: </p>
        <disp-formula id="FD56">
          <label>(55)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>b</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mi>c</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mn>0</mml:mn>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mo>−</mml:mo>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msup>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In the absence of a neutral connection, the zero-sequence component vanishes, and only the positive- and negative-sequence components remain, corresponding to two rotating fields of opposite directions at angular frequency <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The level of unbalance is quantified by:</p>
        <disp-formula id="FD57">
          <label>(56)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>U</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>A low value of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> indicates a minor disturbance, whereas a high value reflects a severe unbalance that may compromise motor stability.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot11">
        <title>
          4.11. Analytical Expression of the Pulsating Torque at 2
          <italic>ω</italic>
          <italic>
            <sub>s</sub>
          </italic>
        </title>
        <p>The electromagnetic torque of an induction motor in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame is given by:</p>
        <disp-formula id="FD58">
          <label>(57)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Under balanced conditions with rotor flux orientation, one imposes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which leads to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ∝ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . In the presence of unbalance, the stator quantities can be decomposed into positive- and negative-sequence components, generating two rotating fields in opposite directions. The stator current can then be expressed as:</p>
        <disp-formula id="FD59">
          <label>(58)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:munder accentunder="true">
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mo>_</mml:mo>
                </mml:munder>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:munder accentunder="true">
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mo>_</mml:mo>
                </mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:munder accentunder="true">
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mo>_</mml:mo>
                </mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The resulting torque takes the form: </p>
        <disp-formula id="FD60">
          <label>(59)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mo>¯</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>cos</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>φ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> e </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the average torque and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the amplitude of the pulsation, related to the product of the positive- and negative-sequence components. For moderate unbalance:</p>
        <disp-formula id="FD61">
          <label>(60)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>U</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mo>¯</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This relationship shows that the unbalance factor <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> directly determines the magnitude of torque oscillations, which induce mechanical vibrations at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , leading to noise, fatigue, and reduced lifetime. Their mitigation is therefore a key objective in MACU control design.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot12">
        <title>4.12. Energy Analysis under Unbalanced Conditions</title>
        <p>Unbalance does not only induce torque oscillations; it also alters power distribution and reduces overall efficiency. The instantaneous stator power is given by:</p>
        <disp-formula id="FD62">
          <label>(61)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>or, in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame: </p>
        <disp-formula id="FD63">
          <label>(62)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The positive-sequence component contributes to useful torque, whereas the negative-sequence component generates additional currents that increase Joule losses. The stator and rotor copper losses are expressed as:</p>
        <disp-formula id="FD64">
          <label>(63)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD65">
          <label>(64)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The mechanical power is given by: </p>
        <disp-formula id="FD66">
          <label>(65)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and the instantaneous efficiency is:</p>
        <disp-formula id="FD67">
          <label>(66)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, unbalance increases losses, induces fluctuations in mechanical power, and degrades efficiency. The dual-stator architecture and control strategy of the MACU aim to mitigate the impact of the negative-sequence component in order to preserve energy performance.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec5">
      <title>5. MACU IRFO Ride-Through Control</title>
      <p>The IRFO (<italic>Indirect Rotor Field Orientation</italic>) control strategy consists of defining a rotating reference frame in which the rotor flux is aligned with the direct axis, imposing <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . In this framework, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> controls the flux while <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> determines the torque, thus transforming the induction machine into a system equivalent to a DC machine, where flux and torque are independently controlled. This orientation enables effective control even under unbalanced supply conditions, thanks to the estimation of the angle <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which continuously adapts the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame to the actual position of the rotor flux.</p>
      <sec id="sec5dot1">
        <title>5.1. Demonstration of Flux/Torque Decoupling</title>
        <p>The decoupling is established by considering the dynamic equations with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The direct-axis flux dynamics are given by:</p>
        <disp-formula id="FD68">
          <label>(67)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>showing that only <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> influences the flux. The quadrature component is expressed as:</p>
        <disp-formula id="FD69">
          <label>(68)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>l</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>By imposing <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , one obtains:</p>
        <disp-formula id="FD70">
          <label>(69)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>l</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This relation demonstrates that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exclusively governs the torque without affecting the flux. The IRFO control thus ensures a clear decoupling between <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , guaranteeing stability even under unbalanced conditions.</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot2">
        <title>5.2. Slip Expression</title>
        <p>The slip angular frequency is given by</p>
        <disp-formula id="FD71">
          <label>(70)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>l</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This classical IRFO relationship shows that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> l </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is proportional to the quadrature current <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which is responsible for torque production. The flux orientation imposes: </p>
        <disp-formula id="FD72">
          <label>(71)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>l</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The slip tends to zero near synchronous mechanical speed but increases under load or during transient conditions. Its definition based on rotor flux remains valid even under unbalanced conditions, thereby enhancing control robustness.</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot3">
        <title>5.3. Electromagnetic Torque Expression</title>
        <p>The general torque expression in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame is given by: </p>
        <disp-formula id="FD73">
          <label>(72)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>With the stator flux expressions: </p>
        <disp-formula id="FD74">
          <label>(73)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and by imposing <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the torque expression simplifies to: </p>
        <disp-formula id="FD75">
          <label>(74)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The torque is therefore directly proportional to the rotor flux <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the quadrature current <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , while <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> regulates only the flux. This decoupling makes the control simpler and more effective, even in the presence of voltage asymmetries, and constitutes a key advantage for the MACU Ride-Through strategy.</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot4">
        <title>5.4. Flux Control Loop</title>
        <p>Rotor flux regulation is at the core of IRFO control. The dynamic equation: </p>
        <disp-formula id="FD76">
          <label>(75)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>shows that the flux depends only on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the aligned reference frame, with a time constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> τ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> R </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . To impose a reference value <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> ⋆ </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the direct current reference is given by:</p>
        <disp-formula id="FD77">
          <label>(76)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>⋆</mml:mo>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                    <mml:mo>⋆</mml:mo>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>A PI controller adjusts <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ⋆ </mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in real time to ensure flux convergence despite parameter variations or grid unbalances.</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot5">
        <title>5.5. Torque Control Loop</title>
        <p>The oriented electromagnetic torque is expressed as:</p>
        <disp-formula id="FD78">
          <label>(77)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, for a given flux, the torque depends linearly on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The quadrature current reference is obtained by inversion:</p>
        <disp-formula id="FD79">
          <label>(78)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>⋆</mml:mo>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mn>3</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mo>⋆</mml:mo>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>A current controller corrects the error <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ⋆ </mml:mo></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , ensuring a fast and stable response even in the presence of disturbances. Thanks to flux/torque decoupling, the control maintains strong robustness under unbalanced conditions.</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot6">
        <title>5.6. Dynamic Compensation</title>
        <p>The voltage equations in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame include cross-coupling terms related to rotation, responsible for the interaction between direct and quadrature axes: </p>
        <disp-formula id="FD80">
          <label>(79)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>These interactions are compensated by redefining the control voltages, after expanding the stator flux expressions and imposing <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : </p>
        <disp-formula id="FD81">
          <label>(80)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>L</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, the model reduces to two independent first-order systems, enabling classical current controller design and ensuring stable response even under distorted voltage conditions.</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot7">
        <title>5.7. Flux Observer</title>
        <p>The IRFO control requires a reliable estimation of the rotor flux <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This flux is evaluated from the dynamic equation:</p>
        <disp-formula id="FD82">
          <label>(81)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and from the reconstructed stator flux: </p>
        <disp-formula id="FD83">
          <label>(82)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                            <mml:mi>v</mml:mi>
                          </mml:mstyle>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>R</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:msub>
                          <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:mstyle>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The observer corrects the estimation as follows: </p>
        <disp-formula id="FD84">
          <label>(83)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mover accent="true">
                      <mml:mi>ψ</mml:mi>
                      <mml:mo>^</mml:mo>
                    </mml:mover>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>ψ</mml:mi>
                  <mml:mo>^</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>K</mml:mi>
                <mml:mi>o</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mover accent="true">
                      <mml:mi>ψ</mml:mi>
                      <mml:mo>^</mml:mo>
                    </mml:mover>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> K </mml:mi><mml:mi> o </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the observer gain. The estimation error <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> ψ </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ^ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> evolves as:</p>
        <disp-formula id="FD85">
          <label>(84)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>R</mml:mi>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>K</mml:mi>
                    <mml:mi>o</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>ensuring exponential convergence as long as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> K </mml:mi><mml:mi> o </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . An appropriate choice of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> K </mml:mi><mml:mi> o </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> guarantees both stability and fast convergence, whereas an excessively high value makes the estimation sensitive to noise. This observer is essential for maintaining IRFO control accuracy and ensuring MACU robustness in Ride-Through operation.</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot8">
        <title>5.8. Unbalance Detection</title>
        <p>The Ride-Through strategy relies on rapid detection of voltage unbalance in order to adapt the control and switch to single-phase mode when necessary. The decomposition into symmetrical components allows this phenomenon to be quantified by the ratio:</p>
        <disp-formula id="FD86">
          <label>(85)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>U</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>V</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>A low value of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> indicates a nearly balanced supply, whereas a high value reflects a significant negative-sequence component generating torque oscillations. The analysis of stator voltages, transformed into the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame, enables real-time estimation of these components and triggers reconfiguration when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exceeds a critical threshold <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext> crit </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot9">
        <title>5.9. Three-Phase → Single-Phase Switching Algorithm</title>
        <p>When the voltage unbalance factor <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exceeds a critical threshold <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> U </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext> crit </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the three-phase rotating field becomes severely distorted, compromising torque production. To ensure continuity of operation, a progressive switching mechanism toward the single-phase winding is implemented. The transition is governed by a weighting coefficient <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> defined as:</p>
        <disp-formula id="FD87">
          <label>(86)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>α</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>U</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mtext>if</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>U</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>≤</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>U</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mtext>crit</mml:mtext>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                                <mml:mi>U</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>U</mml:mi>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:mtext>crit</mml:mtext>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>U</mml:mi>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:mtext>max</mml:mtext>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>U</mml:mi>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:mtext>crit</mml:mtext>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mtext>if</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>U</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mtext>crit</mml:mtext>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>U</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>U</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mtext>max</mml:mtext>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mtd>
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mtext>if</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>U</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>≥</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>U</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mtext>max</mml:mtext>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The current references are then defined by interpolation:</p>
        <disp-formula id="FD88">
          <label>(87)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>e</mml:mi>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mi>o</mml:mi>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>e</mml:mi>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>α</mml:mi>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mi>o</mml:mi>
                  <mml:mi>m</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> i </mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> o </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mi> o </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denote the nominal current references under three-phase and single-phase operation, respectively. These nominal references are generated by the IRFO control scheme, ensuring consistent flux regulation during the transition. To prevent oscillatory switching around the threshold, a hysteresis band <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is introduced:</p>
        <disp-formula id="FD89">
          <label>(88)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtable columnalign="left">
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mtext>activation</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>of</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>degraded</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>mode</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>if</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>U</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>&gt;</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>U</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mtext>crit</mml:mtext>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>U</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                    <mml:mtr columnalign="left">
                      <mml:mtd columnalign="left">
                        <mml:mrow>
                          <mml:mtext>return</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>to</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>three-phase</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>mode</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:mtext>if</mml:mtext>
                          <mml:mtext>
                             
                          </mml:mtext>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>U</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>U</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:mtext>crit</mml:mtext>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>U</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mtd>
                    </mml:mtr>
                  </mml:mtable>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Furthermore, the variation of <inline-formula><mml:math><mml:mi> α </mml:mi></mml:math></inline-formula> is constrained by a rate limiter: </p>
        <disp-formula id="FD90">
          <label>(89)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>r</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>max</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>to ensure a smooth transition and avoid abrupt transients in flux and torque. Thanks to the mutual inductance between the stator windings, this mechanism ensures a continuous transfer of magnetic flux without discontinuity, allowing a sufficient residual torque to be maintained and preventing the driven load from stalling.</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot10">
        <title>5.10. Flux and Torque Continuity during Transition</title>
        <p>Maintaining rotor flux continuity is essential for the Ride-Through strategy. During unbalanced conditions, the positive-sequence component of the three-phase voltage decreases, but the magnetic inertia of the flux, associated with its relatively large time constant, allows operation to be sustained during the transition to single-phase mode. The flux dynamics can be written as:</p>
        <disp-formula id="FD91">
          <label>(90)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> compensates for the reduction of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and prevents a sudden drop in flux, thereby ensuring torque continuity. The IRFO control adjusts the current references to preserve the alignment of the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame and maintain a usable torque through <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , even under prolonged disturbances.</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot11">
        <title>5.11. Stability Analysis of the Complete System</title>
        <p>Stability in Ride-Through mode is studied by linearizing the system around an operating point:</p>
        <disp-formula id="FD92">
          <label>(91)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:mstyle mathsize="normal" mathvariant="bold">
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>˙</mml:mo>
                </mml:mover>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathsize="normal" mathvariant="bold">
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>eq</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:mstyle mathsize="normal" mathvariant="bold">
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The matrix <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> A </mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mtext> eq </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> includes speed, mutual inductances, and rotor resistance. Stability requires that all its eigenvalues have negative real parts. The quadrature-axis dynamics can be expressed as:</p>
        <disp-formula id="FD93">
          <label>(92)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>˙</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>R</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>m</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mover accent="true">
                          <mml:mi>ψ</mml:mi>
                          <mml:mo>¯</mml:mo>
                        </mml:mover>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>J</mml:mi>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>L</mml:mi>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The stability condition then becomes: </p>
        <disp-formula id="FD94">
          <label>(93)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mover accent="true">
                      <mml:mi>ψ</mml:mi>
                      <mml:mo>¯</mml:mo>
                    </mml:mover>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>J</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mi>J</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This inequality imposes that the torque loop remains moderate relative to dissipative effects. The single-phase stator slightly modifies these coefficients without compromising stability, provided that the controller gains are properly tuned.</p>
        <p>Thus, the MACU with IRFO control maintains stable and robust behavior, ensuring torque production even under severe unbalanced conditions.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec6">
      <title>6. Advanced Theoretical Analysis</title>
      <sec id="sec6dot1">
        <title>6.1. Energy Analysis: Losses, Efficiency, and Stability</title>
        <p>The energy behavior of the motor under disturbed conditions is a key factor in assessing its stability. The instantaneous stator power is expressed as:</p>
        <disp-formula id="FD95">
          <label>(94)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>or, in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame:</p>
        <disp-formula id="FD96">
          <label>(95)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>β</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Under unbalanced conditions, the positive-sequence component contributes to useful torque, whereas the negative-sequence component generates additional currents, leading to increased Joule losses. The copper losses are given by: </p>
        <disp-formula id="FD97">
          <label>(96)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>c</mml:mi>
                  <mml:mi>u</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>3</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The mechanical power is expressed as: </p>
        <disp-formula id="FD98">
          <label>(97)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>p</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and the instantaneous efficiency as: </p>
        <disp-formula id="FD99">
          <label>(98)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>η</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>p</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Torque oscillations at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> induce power fluctuations and reduce efficiency, which justifies the use of compensation strategies and Ride-Through operation.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot2">
        <title>6.2. Frequency Analysis: Harmonics and Negative Sequence</title>
        <p>Spectral analysis of stator currents reveals the presence of harmonics. Under balanced conditions, the currents are dominated by the fundamental component at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and a few harmonics introduced by PWM. In the presence of unbalance, a component at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> appears:</p>
        <disp-formula id="FD100">
          <label>(99)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:munder>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mn>3</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This negative-sequence component, proportional to the unbalance factor <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , generates torque oscillations at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , increases harmonic distortion, and degrades torque smoothness. Harmonics of orders 5 and 7, typically introduced by the inverter, remain secondary compared to the impact of voltage unbalance. The IRFO control, through flux orientation and dynamic compensation, mitigates the effect of these parasitic components and preserves waveform quality close to that of balanced operation.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot3">
        <title>6.3. Pulsating Torque Analysis</title>
        <p>The electromagnetic torque in the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame is expressed as:</p>
        <disp-formula id="FD101">
          <label>(100)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>3</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>q</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Under unbalanced conditions, the stator current can be decomposed into positive- and negative-sequence components: </p>
        <disp-formula id="FD102">
          <label>(101)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:munder accentunder="true">
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mo>_</mml:mo>
                </mml:munder>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>I</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The resulting torque consists of an average component and an oscillating term:</p>
        <disp-formula id="FD103">
          <label>(102)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mo>¯</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mi>cos</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>φ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with</p>
        <disp-formula id="FD104">
          <label>(103)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:msub>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>U</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mo>¯</mml:mo>
                </mml:mover>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, even a small unbalance produces oscillations at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , leading to vibrations, noise, and mechanical wear. The IRFO control of the MACU mitigates these effects by stabilizing the rotor flux and limiting the contribution of the negative-sequence component.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot4">
        <title>6.4. Small-Signal Stability Analysis</title>
        <p>Local stability is analyzed by linearizing the system around an operating point defined by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The perturbations are:</p>
        <disp-formula id="FD105">
          <label>(104)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>q</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ω</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and the dynamics can be written as: </p>
        <disp-formula id="FD106">
          <label>(105)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:mstyle mathsize="normal" mathvariant="bold">
                <mml:mover accent="true">
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>˙</mml:mo>
                </mml:mover>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mstyle mathsize="normal" mathvariant="bold">
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>eq</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mi>Δ</mml:mi>
              <mml:mstyle mathsize="normal" mathvariant="bold">
                <mml:mi>x</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The matrix <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"><mml:mi> A </mml:mi></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mtext> eq </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> includes resistances, inductances, slip, and direct/quadrature coupling terms. Stability is ensured if all eigenvalues have negative real parts.</p>
        <p>Copper losses and viscous friction enhance dissipation, while the electromagnetic torque may either stabilize or destabilize the system depending on the operating point. The flux/torque decoupling imposed by IRFO ensures stable internal dynamics and convergence of the state variables toward their nominal values.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot5">
        <title>6.5. Analytical Conditions for Stable Switching</title>
        <p>The transition from three-phase to single-phase operation must preserve system stability, as it directly depends on the dynamics of the rotor flux. When the voltage unbalance becomes critical, the contribution of the three-phase winding decreases while that of the single-phase winding increases. To avoid abrupt variations in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , it is necessary to ensure the continuity of the equivalent current:</p>
        <disp-formula id="FD107">
          <label>(106)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ψ</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ψ</mml:mi>
                <mml:mi>r</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>R</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>L</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mi>d</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                    <mml:mi>m</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD108">
          <label>(107)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>eq</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>k</mml:mi>
                <mml:mi>m</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mi>ϕ</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The stability condition is expressed as:</p>
        <disp-formula id="FD109">
          <label>(108)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>lim</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>eq</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>lim</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                  </mml:msubsup>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>eq</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which guarantees a smooth transfer between the two windings. The IRFO control scheme automatically enforces this continuity by adapting the currents according to the flux and slip dynamics. However, this continuity condition remains valid provided that the variations in voltage unbalance and load conditions are compatible with the rotor flux dynamics. In particular, the rate of change of the equivalent current must remain bounded by the rotor time constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> τ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> R </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , leading to the following practical condition:</p>
        <disp-formula id="FD110">
          <label>(109)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mi>d</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mtext>eq</mml:mtext>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≪</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>τ</mml:mi>
                    <mml:mi>r</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>
              </mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                  <mml:mi>d</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>eq</mml:mtext>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This constraint implies that the transition must be sufficiently slow compared to the electromagnetic dynamics of the machine in order to ensure the validity of the flux continuity assumption. In practical implementations, this condition is enforced through rate limiters introduced in the control algorithm, which ensure robustness of the switching process against rapid variations in voltage unbalance or load transients.</p>
      </sec>
      <sec id="sec6dot6">
        <title>6.6. MACU Robustness under Severe Disturbances</title>
        <p>The stability of the MACU relies on three key mechanisms: </p>
        <p>The magnetic inertia of the rotor flux (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> τ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> L </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> R </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), which prevents an immediate collapse of the flux.The redundancy of the dual-stator structure, where the mutual inductance <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> allows the single-phase flux to complement the residual three-phase flux.The IRFO control, which maintains alignment of the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame and preserves flux/torque decoupling.</p>
        <p>These mechanisms ensure stable operation even under severe unbalanced conditions. Experimental validations show that the UCIM remains operational for unbalance levels exceeding 80%, due to the combined effect of rotor flux dynamics and the auxiliary stator.</p>
        <p>Thus, the MACU combined with IRFO control and the Ride-Through strategy ensures torque continuity and remarkable robustness against grid disturbances.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec7">
      <title>7. Simulation Results</title>
      <p>This section presents the simulation results of the MACU under various supply scenarios, ranging from balanced operation to extreme unbalanced conditions. The simulations are based on the complete model developed in the previous sections, including the dual-stator coupling, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame dynamics, and the IRFO Ride-Through control strategy. The figures presented in this section illustrate the evolution of rotor flux, electromagnetic torque, stator currents, and mechanical speed.</p>
      <sec id="sec7dot1">
        <title>7.1. Balanced Case</title>
        <p>First, the machine is subjected to a perfectly balanced three-phase supply. The rotor flux quickly stabilizes around its nominal value under the action of the flux control loop. <xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2</xref> shows the time evolution of the rotor flux, illustrating a smooth rise followed by stabilization without significant oscillations.</p>
        <fig id="fig2">
          <label>Figure 2</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId562.jpeg?20260615031548" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 2</bold><bold>.</bold> Rotor flux under balanced conditions with IRFO control.</p>
        <p>The electromagnetic torque gradually reaches its steady-state value, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig3">Figure 3(a)</xref>. The absence of a negative-sequence component eliminates any significant oscillations and ensures smooth dynamics. The stator currents remain sinusoidal, with their amplitude adjusted by the torque control loop. <xref ref-type="fig" rid="fig3">Figure 3(b)</xref> presents the time-domain waveforms of the three phases, highlighting the perfect symmetry of the electrical signals.</p>
        <p>Under these conditions, the MACU operates in the same manner as a conventional induction motor. The presence of the second stator does not interfere, and the overall performance matches that expected from a flux-oriented vector control strategy.</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot2">
        <title>7.2. Progressive Unbalance from 10% to 30%</title>
        <p>The second scenario consists of introducing a progressive unbalance in the supply, increasing linearly between <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0.5 </mml:mn><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> s </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1.5 </mml:mn><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> s </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This moderate unbalance leads to the appearance of negative-sequence components in the stator flux. Their influence remains limited as long as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> stays below 15%, but becomes noticeable as the 30% threshold is approached.</p>
        <fig id="fig3">
          <label>Figure 3</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId569.jpeg?20260615031550" />
        </fig>
        <p>(a) Electromagnetic torque under balanced conditions</p>
        <fig id="fig4">
          <label>Figure 4</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId570.jpeg?20260615031551" />
        </fig>
        <p>(b) Three-phase stator currents under balanced conditions</p>
        <p><bold>Figure 3.</bold> Electrical quantities of the MACU under balanced conditions with IRFO control.</p>
        <p><xref ref-type="fig" rid="fig4">Figure 4(a)</xref> illustrates the progressive emergence of asymmetry in the stator currents. The affected phase exhibits a slight reduction in amplitude, while the IRFO control loop adjusts the currents along both axes to maintain a stable rotor flux. <xref ref-type="fig" rid="fig4">Figure 4(b)</xref> shows that the rotor flux remains nearly constant despite voltage distortion, thanks to dynamic compensation in the direct-axis control loop.</p>
        <p>The electromagnetic torque then exhibits a slight ripple associated with the negative-sequence component. This oscillation is characterized by a pulsation at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , in accordance with the theoretical analysis presented in Section 6. <xref ref-type="fig" rid="fig5">Figure 5</xref> nevertheless shows that the amplitude of this oscillation remains limited, and that the average torque stays stable. The motor shows no sign of loss of synchronism or excessive speed variation.</p>
        <fig id="fig5">
          <label>Figure 5</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId573.jpeg?20260615031551" />
        </fig>
        <p>(a) MACU stator currents under progressive phase-<italic>a</italic> unbalance (10% - 30%)</p>
        <fig id="fig6">
          <label>Figure 6</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId574.jpeg?20260615031551" />
        </fig>
        <p>(b) Rotor flux maintained by IRFO control despite progressive unbalance</p>
        <p><bold>Figure 4.</bold> MACU behavior under progressive voltage unbalance.</p>
        <fig id="fig7">
          <label>Figure 7</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId575.jpeg?20260615031551" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 5</bold><bold>.</bold> Electromagnetic torque of the MACU under progressive unbalance (10% - 30%).</p>
        <p>This scenario shows that, for moderate unbalances, the IRFO control of the MACU ensures stable dynamics and effective compensation of negative-sequence components, without requiring the use of the single-phase winding.</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot3">
        <title>7.3. Extreme Unbalance from 80% to 100%</title>
        <p>The third scenario introduces a severe disturbance corresponding to the near-complete loss of one phase. This extreme unbalance is applied at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . When <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exceeds 80%, the positive-sequence component is significantly degraded and can no longer maintain sufficient flux. Under these conditions, the Ride-Through algorithm is activated, and the single-phase winding ensures the continuity of the rotor flux.</p>
        <p><xref ref-type="fig" rid="fig6">Figure 6</xref> shows the instantaneous collapse of the current in the faulty phase and the reorganization of the remaining two phases. The curve also represents the evolution of the single-phase current, which gradually takes over. The dual-stator structure of the MACU thus enables the maintenance of a non-zero rotor flux despite the loss of one phase.</p>
        <fig id="fig8">
          <label>Figure 8</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId580.jpeg?20260615031552" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 6</bold><bold>.</bold> Three-phase stator currents and single-phase winding current of the MACU under extreme unbalance (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≈ </mml:mo><mml:mn> 100 </mml:mn><mml:mtext> % </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ).</p>
        <p><xref ref-type="fig" rid="fig7">Figure 7</xref> shows that the rotor flux experiences a slight drop at the moment of transition, but quickly stabilizes thanks to the contribution of the single-phase winding. Flux continuity is the key to the Ride-Through strategy, enabling the motor to continue operating without significant interruption.</p>
        <p>The electromagnetic torque, shown in <xref ref-type="fig" rid="fig8">Figure 8</xref>, also exhibits a transient drop followed by a rapid recovery. Oscillations due to the negative-sequence component gradually diminish as the single-phase flux becomes dominant. The mechanical speed remains stable, with only a very slight temporary deviation.</p>
        <p>This simulation demonstrates that the MACU combined with the Ride-Through strategy maintains rotation even when the three-phase supply becomes unusable. This behavior is remarkable for an induction machine and highlights the relevance of the dual-stator architecture combined with IRFO control.</p>
        <fig id="fig9">
          <label>Figure 9</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId583.jpeg?20260615031552" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 7.</bold> Rotor flux of the MACU in Ride-Through mode under extreme unbalance.</p>
        <fig id="fig10">
          <label>Figure 10</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId584.jpeg?20260615031552" />
        </fig>
        <p>(a) Electromagnetic torque of the MACU during Ride-Through transition</p>
        <fig id="fig11">
          <label>Figure 11</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId585.jpeg?20260615031552" />
        </fig>
        <p>(b) Mechanical speed of the MACU in Ride-Through mode</p>
        <p><bold>Figure 8.</bold> Torque and speed of the MACU in Ride-Through mode under extreme unbalance.</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot4">
        <title>7.4. Automatic Switching and Flux Maintenance</title>
        <p>The automatic transition between three-phase and single-phase modes constitutes the core mechanism of the Ride-Through strategy. When the positive-sequence voltage becomes insufficient to maintain a stable rotor flux, the action of the single-phase winding gradually takes over. <xref ref-type="fig" rid="fig9">Figure 9</xref> shows the switching instant and the evolution of the rotor flux during this critical phase.</p>
        <fig id="fig12">
          <label>Figure 12</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId586.jpeg?20260615031553" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 9</bold><bold>.</bold> UCIM Ride-Through transition.</p>
        <p>At the moment when the extreme unbalance occurs, the rotor flux begins to decrease due to the collapse of the three-phase rotating field. However, thanks to the magnetic inertia associated with the rotor time constant, this decrease remains gradual. During this interval, the IRFO control adapts the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference while the single-phase winding generates an additional flux component. The resulting flux dynamics show that the transition occurs without discontinuity or significant oscillations. This confirms that the magnetic coupling between the two stators plays a decisive role in ensuring service continuity.</p>
        <p>The stabilization of the flux enables the maintenance of a minimum torque during the transition. <xref ref-type="fig" rid="fig10">Figure 10</xref> shows that, despite a temporary decrease, the torque quickly recovers as the single-phase flux becomes dominant. This torque continuity is the key feature of the Ride-Through mode, ensuring speed maintenance and preventing abrupt stoppage of the driven load.</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot5">
        <title>7.5. Frequency Analysis by FFT of Currents and Torque</title>
        <p>Frequency-domain analysis of electrical quantities is an essential tool for quantifying the impact of unbalance on current quality and torque smoothness. Under balanced conditions, the stator current spectrum is dominated by the fundamental component at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and a few minor harmonics introduced by PWM. In the presence of unbalance, a component at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> appears, corresponding to the negative-sequence component, along with a pulsating component at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the torque.</p>
        <fig id="fig13">
          <label>Figure 13</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId595.jpeg?20260615031556" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 10.</bold>Electromagnetic torque of the MACU during Ride-Through transition.</p>
        <p><xref ref-type="fig" rid="fig11">Figure 11</xref> presents the Fourier transform of the stator current under balanced and unbalanced conditions. The peak at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> characterizes the positive-sequence component, while the peak at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the negative-sequence component, whose amplitude increases with the unbalance factor. This component increases the total harmonic distortion and confirms the predictions of the theoretical analysis presented in the previous section.</p>
        <fig id="fig14">
          <label>Figure 14</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId600.jpeg?20260615031555" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 1</bold><bold>1</bold><bold>.</bold> Frequency spectrum of the MACU stator current under unbalanced conditions.</p>
        <p>In the case of the electromagnetic torque, the FFT highlights the presence of an oscillatory component centered at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The following figures illustrate the frequency evolution of the MACU electromagnetic torque under unbalanced conditions and after Ride-Through transition.</p>
        <p><xref ref-type="fig" rid="fig12">Figure 12(a)</xref> shows that the oscillatory component centered at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (100 Hz) increases significantly as the unbalance factor <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> rises. This pulsation, resulting from the stator negative-sequence component, becomes dominant for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 30 </mml:mn><mml:mtext> % </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and reflects the intensification of torque ripple.</p>
        <p>After the Ride-Through transition, <xref ref-type="fig" rid="fig12">Figure 12(b)</xref> highlights a clear attenuation of this same component. The switch to the single-phase winding significantly reduces the influence of the negative sequence, thereby limiting torque oscillations and stabilizing the mechanical behavior.</p>
        <p><xref ref-type="fig" rid="fig12">Figure 12(c)</xref> illustrates the time-domain transition of the torque. It can be observed that the single-phase configuration maintains the average torque while almost completely suppressing oscillations at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , ensuring continuous operation without major disturbances.</p>
        <fig id="fig15">
          <label>Figure 15</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId611.jpeg?20260615031555" />
        </fig>
        <p>(a) FFT of the electromagnetic torque before Ride-Through transition for different unbalance levels <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <fig id="fig16">
          <label>Figure 16</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId614.jpeg?20260615031554" />
        </fig>
        <p>(b) FFT of the electromagnetic torque after Ride-Through transition</p>
        <fig id="fig17">
          <label>Figure 17</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId615.jpeg?20260615031554" />
        </fig>
        <p>(c) Time evolution of the torque for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 30 </mml:mn><mml:mtext> % </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <p><bold>Figure 12</bold><bold>.</bold> Frequency and time-domain analysis of the MACU electromagnetic torque under unbalanced conditions and after Ride-Through transition.</p>
        <p>This frequency analysis demonstrates the ability of the MACU and its control strategy to attenuate the most critical harmonics, even under severe unbalanced conditions. The transition to single-phase mode effectively suppresses the negative-sequence component in the rotor flux.</p>
      </sec>
      <sec id="sec7dot6">
        <title>7.6. Comparison with V/f and DTC Control</title>
        <p>To highlight the performance of the MACU and the IRFO Ride-Through strategy, a comparison is conducted with two conventional control methods: scalar V/f control and Direct Torque Control (DTC). These two techniques are widely used in industry but exhibit significant limitations under unbalanced conditions.</p>
        <p>Under balanced operation, all three control strategies provide satisfactory performance. However, as soon as a moderate unbalance appears, V/f control exhibits noticeable magnetic flux fluctuations, leading to torque variations and an increase in RMS current. <xref ref-type="fig" rid="fig13">Figure 13</xref> illustrates the rapid drop in flux under V/f control when the unbalance reaches 20%, a phenomenon not observed with IRFO control.</p>
        <fig id="fig18">
          <label>Figure 18</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId618.jpeg?20260615031556" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 13</bold><bold>.</bold> Comparison of rotor flux dynamics under V/f and IRFO control.</p>
        <p>DTC provides a faster response; however, its performance degrades when voltages become asymmetric. Switching errors increase, resulting in significant torque ripples, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig14">Figure 14</xref>. The lack of a robust flux observer makes this method particularly sensitive to harmonics and parameter variations. </p>
        <fig id="fig19">
          <label>Figure 19</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId619.jpeg?20260615031556" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 14</bold><bold>.</bold> Pair comparison—IRFO vs DTC.</p>
        <p>In contrast, IRFO control applied to the MACU maintains the rotor flux and limits torque oscillations even when the positive-sequence component nearly disappears. <xref ref-type="fig" rid="fig15">Figure 15</xref> summarizes the performance of the three control strategies as a function of the unbalance factor. It clearly shows that only the combination of IRFO and MACU preserves stable dynamics and usable torque beyond 60% unbalance. Neither V/f nor DTC can achieve such levels of resilience.</p>
        <p>This comparison clearly demonstrates that IRFO control, when combined with the dual-stator architecture of the MACU, provides a robust and effective solution for ensuring service continuity in highly disturbed electrical environments.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec8">
      <title>8. Experimental Validation</title>
      <p>This section presents the experimental validation of the model and the IRFO control applied to the Universal Cage Induction Motor (MACU). The conducted </p>
      <fig id="fig20">
        <label>Figure 20</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId620.jpeg?20260615031559" />
      </fig>
      <p>(a) Time-domain torque (zoom around Ride-Through transition)</p>
      <fig id="fig21">
        <label>Figure 21</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId621.jpeg?20260615031559" />
      </fig>
      <p>(b) Rotor flux</p>
      <fig id="fig22">
        <label>Figure 22</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId622.jpeg?20260615031559" />
      </fig>
      <p>(c) FFT of torque (segment before Ride-Through transition)</p>
      <fig id="fig23">
        <label>Figure 23</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId623.jpeg?20260615031558" />
      </fig>
      <p>(d) Estimated efficiency as a function of load</p>
      <p><bold>Figure 15</bold><bold>.</bold> Global performance comparison: IRFO, V/f, and DTC.</p>
      <p>tests confirm the relevance of the simulation results and demonstrate the robustness of the dual-stator architecture under severe grid unbalances.</p>
      <sec id="sec8dot1">
        <title>8.1. Developed Test Bench</title>
        <p>All experiments were carried out on a dedicated test bench specifically designed to evaluate the behavior of the MACU under disturbed conditions. The setup includes a 3.5 kW-rated MACU, supplied by a PWM-based three-phase inverter capable of imposing controlled voltage unbalances. A second supply channel, dedicated to the single-phase stator, is equipped with a series capacitor to reproduce realistic backup operation conditions.</p>
        <p>The mechanical speed is measured using a high-resolution incremental encoder, while stator currents are acquired through precision Hall-effect sensors. The mechanical torque is applied using an electromagnetic brake with controlled current, allowing both constant and variable load conditions to be reproduced. All signals are recorded via a data acquisition system operating at 20 kS/s, coupled with a digital control unit implementing the IRFO algorithm and the Ride-Through strategy.</p>
        <p><xref ref-type="fig" rid="fig16">Figure 16</xref> presents the overall architecture of the test bench, including the supply channels, sensors, MACU, and control interfaces.</p>
        <fig id="fig24">
          <label>Figure 24</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId624.jpeg?20260615031600" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 16</bold><bold>.</bold> Experimental setup used for UCIM validation under unbalanced operating conditions. Legend: Grid: three-phase supply; Inverter: PWM IGBT converter; Controller: IRFO + observer; Switching unit: automatic <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> transition; <italic>C</italic><italic><sub>f</sub></italic>: phase-shifting capacitor; Brake: controlled load; DAQ: acquisition of <italic>v</italic>, <italic>i</italic>, <italic>T</italic><italic><sub>e</sub></italic>, <italic>ω</italic>.</p>
      </sec>
      <sec id="sec8dot2">
        <title>8.2. Measurement Procedure</title>
        <p>The experimental test was designed to reproduce the simulated scenarios. The motor is first supplied under balanced conditions and then subjected to a progressively increasing load in order to verify the nominal behavior of flux and torque. Subsequently, progressive unbalances are introduced in the three-phase voltages, with the unbalance factor <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> adjusted through asymmetric modulation between 10% and 100%. When the positive-sequence component becomes insufficient, the control system automatically switches to single-phase mode. The current in the auxiliary winding is then measured alongside the main currents. The observed quantities include stator and rotor fluxes, currents, torque, speed, and absorbed power.</p>
        <p>The experimental results presented in <xref ref-type="fig" rid="fig17">Figure 17</xref> illustrate these behaviors. <xref ref-type="fig" rid="fig17">Figure 17(a)</xref> shows that the three-phase currents are initially balanced, then become distorted as the unbalance increases. The transition to single-phase operation is confirmed by the appearance of the auxiliary current <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> aux </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the modification of the main phase currents. <xref ref-type="fig" rid="fig17">Figure 17(b)</xref> highlights that the torque remains stable under normal conditions, but exhibits a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ripple under unbalanced operation. After switching, this ripple is significantly reduced, while the fluxes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ψ </mml:mi><mml:mi> r </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> remain stable without drift. Finally, <xref ref-type="fig" rid="fig17">Figure 17(c)</xref> shows that the mechanical speed follows the torque evolution while remaining stable, and that the absorbed power reflects the additional losses induced by the unbalance. After switching, the power oscillations decrease significantly, confirming the effectiveness of the fault-tolerant operating strategy.</p>
        <p>Overall, these observations demonstrate that the transition to single-phase mode ensures continuity of operation and stabilizes the key electromechanical variables.</p>
        <fig id="fig25">
          <label>Figure 25</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId637.jpeg?20260615031601" />
        </fig>
        <p>(a) Measured currents: stator phase currents <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> a </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> b </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and auxiliary current <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> i </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> aux </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <fig id="fig26">
          <label>Figure 26</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId646.jpeg?20260615031602" />
        </fig>
        <p>(b) Electromagnetic torque <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and fluxes</p>
        <fig id="fig27">
          <label>Figure 27</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId649.jpeg?20260615031602" />
        </fig>
        <p>(c) Mechanical speed (rpm) and absorbed electrical power <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mrow><mml:mtext> elec </mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <p><bold>Figure 17</bold><bold>.</bold> Overall experimental results</p>
      </sec>
      <sec id="sec8dot3">
        <title>8.3. Key Experimental Results</title>
        <p>The experiments show excellent agreement between the experimental results and those obtained from simulation. Under balanced operating conditions, the rotor flux reaches its nominal value in less than 250 ms and stabilizes without significant oscillations. The stator current maintains a nearly sinusoidal waveform, confirming proper synchronization of the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> reference frame with the flux. <xref ref-type="fig" rid="fig18">Figure 18</xref> illustrates the comparison between the experimentally measured flux and the simulated flux, showing a relative error below 2.5%, which confirms the accuracy of the estimation under balanced conditions.</p>
        <fig id="fig28">
          <label>Figure 28</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId654.jpeg?20260615031603" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 18</bold><bold>.</bold> Comparison between measured and simulated rotor flux under balanced conditions.</p>
        <p>Under a progressive voltage unbalance of 30%, the torque exhibits a slight ripple consistent with theoretical predictions. The amplitude of the torque pulsations remains below 4% of the average torque, indicating the effectiveness of the IRFO strategy in compensating for the negative-sequence component. The measured currents reveal a clear negative-sequence component, whose amplitude closely matches the simulated values.</p>
        <p>Under severe unbalance conditions (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≈ </mml:mo><mml:mn> 95 </mml:mn><mml:mtext> % </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), the measurements confirm the automatic activation of single-phase mode. The auxiliary current increases progressively, while the three-phase currents decrease until they become negligible. <xref ref-type="fig" rid="fig19">Figure 19</xref> highlights the continuity of the rotor flux during this transition: the maximum drop in the measured flux remains below 3%, allowing the motor to maintain a minimum torque sufficient to sustain rotation despite the severe degradation of the positive-sequence component.</p>
        <p>The electromagnetic torque, shown in <xref ref-type="fig" rid="fig20">Figure 20</xref>, exhibits a transient drop followed by a rapid recovery to its pre-switching level. The mechanical speed decreases by only 2% during the switching event, demonstrating the ability of the dual-stator architecture to sustain rotation despite the loss of the positive-sequence component. Frequency-domain analysis of the currents shows a reduction of the component at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> after the transition, in agreement with the model predictions.</p>
        <fig id="fig29">
          <label>Figure 29</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId659.jpeg?20260615031603" />
        </fig>
        <p>(a) Three-phase currents</p>
        <fig id="fig30">
          <label>Figure 30</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId660.jpeg?20260615031603" />
        </fig>
        <p>(b) Rotor flux</p>
        <p><bold>Figure 19.</bold> Experimental transition to single-phase operation.</p>
        <fig id="fig31">
          <label>Figure 31</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId661.jpeg?20260615031603" />
        </fig>
        <p>(a) Electromagnetic torque under Ride-Through operation</p>
        <fig id="fig32">
          <label>Figure 32</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId662.jpeg?20260615031603" />
        </fig>
        <p>(b) Mechanical speed during the switching transient</p>
        <p><bold>Figure 20</bold><bold>.</bold> Electromagnetic torque and mechanical speed during Ride-Through operation.</p>
        <p>Overall, these observations indicate that the MACU maintains continuous operation under severe voltage unbalance conditions (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≈ </mml:mo><mml:mn> 95 </mml:mn><mml:mtext> % </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), while the IRFO control reproduces the main dynamic behaviors observed in simulation.</p>
      </sec>
      <sec id="sec8dot4">
        <title>8.4. Simulation-Experiment Comparison</title>
        <p>The simulation-experiment comparison highlights the agreement between the MACU electromagnetic model and the IRFO Ride-Through control strategy. <xref ref-type="fig" rid="fig21">Figure 21</xref> presents the overlay of key variables under balanced conditions and moderate voltage unbalance (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 30 </mml:mn><mml:mtext> % </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ).</p>
        <p>The rotor flux (<xref ref-type="fig" rid="fig21">Figure 21(a)</xref>) exhibits a fast rise with a simulation-measurement deviation below 2.5%. The electromagnetic torque (<xref ref-type="fig" rid="fig21">Figure 21(b)</xref>) shows a transient drop followed by recovery, with reduced oscillations in single-phase mode. The stator currents (<xref ref-type="fig" rid="fig21">Figure 21(c)</xref>) show the transition and flux continuity, with a maximum deviation below 3%, consistent with the evolution of the positive- and negative-sequence components. The mechanical speed (<xref ref-type="fig" rid="fig21">Figure 21(d)</xref>) remains stable, with a variation limited to 2%.</p>
        <p>Overall, the overlay in <xref ref-type="fig" rid="fig21">Figure 21</xref> shows that the dynamic model reproduces the main transient and steady-state behaviors observed experimentally under both balanced and unbalanced conditions.</p>
        <fig id="fig33">
          <label>Figure 33</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId667.jpeg?20260615031605" />
        </fig>
        <fig id="fig34">
          <label>Figure 34</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId668.jpeg?20260615031605" />
        </fig>
        <p>(a) Rotor flux with deviation below 2.5% (b) Electromagnetic torque showing transient response and recovery</p>
        <fig id="fig35">
          <label>Figure 35</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId669.jpeg?20260615031605" />
        </fig>
        <fig id="fig36">
          <label>Figure 36</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId670.jpeg?20260615031604" />
        </fig>
        <p>(c) Stator currents during unbalance and transition (d) Mechanical speed with variation limited to 2%</p>
        <p><bold>Figure 21</bold><bold>.</bold> Simulation-experiment overlay of key variables.</p>
        <p>The measurements show a deviation below 3% for the electromagnetic torque and below 2.5% for the rotor flux under both balanced and unbalanced conditions. The experimental stator currents reproduce the simulated amplitudes and the effects associated with the negative-sequence component.</p>
        <p>In Ride-Through operation, <xref ref-type="fig" rid="fig22">Figure 22</xref> compares the simulated and measured transitions from three-phase to single-phase operation. The current waveforms and flux dynamics follow similar trends, with a transient flux drop consistent with the simulated behavior.</p>
        <fig id="fig37">
          <label>Figure 37</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/6203098-rId671.jpeg?20260615031604" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 22</bold><bold>.</bold> Transition simulation vs transition measurement.</p>
        <p>The mechanical responses, particularly torque and speed, exhibit similar trends in simulation and experiment. The maximum deviation in mechanical speed during the transition does not exceed 2.7%. These results indicate that the model captures the key dynamics associated with Ride-Through operation, including dual-stator coupling, mutual inductance effects, flux evolution, and IRFO-based control behavior.</p>
      </sec>
      <sec id="sec8dot5">
        <title>8.5. Extended Critical Discussion</title>
        <p>The experimental results show that the MACU maintains stable operation under severe voltage unbalance (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≈ </mml:mo><mml:mn> 95 </mml:mn><mml:mtext> % </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), with limited deviations in key variables (flux &lt; 3%, speed &lt; 2.7%), which differentiates it from recent solutions reported in the literature. Studies on fault-tolerant control of synchronous machines, such as [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>], indicate that control reconfiguration strategies can ensure torque continuity after phase loss, but remain dependent on flux observer accuracy and modulation performance.</p>
        <p>The review in [<xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>] highlights the robustness of multiphase machines under asymmetric faults, at the cost of increased hardware complexity and control burden. In contrast, the MACU achieves fault-tolerant operation using a dual-stator structure without increasing the number of phases.</p>
        <p>Similarly, works on six-phase machines, such as [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>], demonstrate the effectiveness of predictive control strategies, but also show sensitivity to switching delays, parameter uncertainties, and inverter harmonics. The Ride-Through experiments of the MACU indicate that flux continuity is maintained through magnetic redundancy provided by the auxiliary stator, reducing sensitivity to dynamic disturbances.</p>
        <p>The remaining discrepancies between simulation and experiment are attributed to magnetic saturation, iron losses, and sensor limitations, and remain within a limited deviation range. These results indicate that the MACU provides a fault-tolerant solution with reduced structural complexity compared to multiphase or control-intensive approaches.</p>
        <p>Beyond these considerations, the scalability of the proposed architecture toward higher industrial power levels (on the order of several hundreds of kW) deserves further discussion. The MACU is based on an intrinsic magnetic redundancy principle, which is fundamentally independent of the power rating and thus constitutes a favorable feature for scalability. However, increasing the power level introduces additional constraints, particularly regarding the sizing of the capacitor <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> f </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , thermal management, and flux distribution within the magnetic circuit.</p>
        <p>In particular, the sizing of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> f </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be adapted to maintain an appropriate phase shift and sufficient flux level in single-phase operation. At higher power ratings, this may lead to larger capacitance values and increased stress on passive components. Moreover, magnetic saturation effects and spatial harmonics may become more pronounced, potentially affecting the inter-stator coupling and the overall flux dynamics.</p>
        <p>Nevertheless, the fundamental physical mechanisms highlighted in this work—namely flux continuity, magnetic redundancy, and flux/torque decoupling—remain valid at larger scales. Extending the MACU to high-power industrial applications would require a joint optimization of electromagnetic design and control strategy, possibly supported by advanced modeling tools such as finite element analysis. These aspects constitute a direct perspective of this work.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec9">
      <title>9. Conclusions and Perspectives</title>
      <p>This work presents the design and validation of a universal cage induction motor (MACU) architecture capable of maintaining operation under severe voltage unbalance conditions (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> U </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≈ </mml:mo><mml:mn> 95 </mml:mn><mml:mtext> % </mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ). The dual-stator electromagnetic model, including cross-coupling effects and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> q </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> dynamics, enables multi-mode operation. The IRFO Ride-Through control maintains rotor flux continuity (deviation &lt; 3%) and limits mechanical speed variation (&lt;2.7%) during the transition from three-phase to single-phase operation. The results also quantify the impact of voltage unbalance on torque ripple, losses, and stability. Simulation and experimental comparisons show deviations below 3%, indicating consistency between the model and the measured behavior.</p>
      <p>In power systems characterized by frequent voltage unbalance and supply interruptions, the ability to operate in single-phase mode provides a mechanism for maintaining partial functionality without additional hardware complexity.</p>
      <p>Future work will focus on three directions: 1) predictive and data-driven control strategies (e.g., LSTM-based adaptation) to anticipate disturbances, 2) Model Predictive Control (MPC) for constraint handling and performance optimization, and 3) integration of the MACU into hybrid microgrids combining renewable sources and storage systems. Additional efforts will address loss reduction, improved flux estimation, and long-term reliability.</p>
      <p>The MACU provides a fault-tolerant motor architecture with reduced structural complexity and experimentally validated performance under unbalanced operating conditions.</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="web">Zidani, P.F., Nait-Said, P.M.S. and Makouf, A. (2020) Commande des machines electriques: Moteur asynchrone. https://staff.univ-batna2.dz/sites/default/files/zidani-fatiha/files/chapi-modelisationde_lassociation_machine_asynchrone_-onduleur_-zidani-fatiha-2020.pdf</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="web">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zidani, P.F.</string-name>
              <string-name>Nait-Said, P.M.S.</string-name>
              <string-name>Makouf, A.</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>Commande des machines electriques: Moteur asynchrone</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="thesis">Rakotonirina, G. (2001) Modélisation thermique des moteurs asynchrones à cage par la méthode des éléments finis. Ph.D. Thesis, Université du Québec à Trois-Rivières.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="thesis">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Rakotonirina, G.</string-name>
              <string-name>Thesis, U</string-name>
            </person-group>
            <year>2001</year>
            <article-title>Modélisation thermique des moteurs asynchrones à cage par la méthode des éléments finis</article-title>
            <source>Ph.D. Thesis</source>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="web">Tabora, J.M. (2024) Experimental Evaluation, Diagnosis, and Prediction of the Impacts of Power Quality Disturbances in IE2, IE3, and IE4 Class Efficiency Motors. https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16610</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="web">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Tabora, J.M.</string-name>
              <string-name>Evaluation, D</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Experimental Evaluation, Diagnosis, and Prediction of the Impacts of Power Quality Disturbances in IE2, IE3, and IE4 Class Efficiency Motors</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="confproc">Refoufi, L., Bentarzi, H. and Dekhandji, F.Z. (2006) Voltage Unbalance Effects on Induction Motor Performance. <italic>Proceeding of the</italic> 6 <italic>th WSEAS Int</italic><italic>ernational</italic><italic>C</italic><italic>o</italic><italic>nf</italic><italic>erence</italic><italic>on Simulation</italic>, <italic>Modelling and Ottimization</italic>, Lisbon, 22-24 September 2006, 112-117.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="confproc">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Refoufi, L.</string-name>
              <string-name>Bentarzi, H.</string-name>
              <string-name>Dekhandji, F.Z.</string-name>
              <string-name>Simulation, M</string-name>
              <string-name>Ottimization, L</string-name>
            </person-group>
            <year>2006</year>
            <article-title>Voltage Unbalance Effects on Induction Motor Performance</article-title>
            <source>Proceeding of the 6th WSEAS International Conference on Simulation</source>
            <volume>22</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Zhang, D.D., An, R.C. and Wu, T. (2018) Effect of Voltage Unbalance and Distortion on the Loss Characteristics of Three‐phase Cage Induction Motor. <italic>IET Electric Power Applications</italic>, 12, 264-270. https://doi.org/10.1049/iet-epa.2017.0464 <pub-id pub-id-type="doi">10.1049/iet-epa.2017.0464</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1049/iet-epa.2017.0464">https://doi.org/10.1049/iet-epa.2017.0464</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Zhang, D.D.</string-name>
              <string-name>An, R.C.</string-name>
              <string-name>Wu, T.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>Effect of Voltage Unbalance and Distortion on the Loss Characteristics of Three‐phase Cage Induction Motor</article-title>
            <source>IET Electric Power Applications</source>
            <volume>12</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1049/iet-epa.2017.0464</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Novotny, D.W. and Lipo, T.A. (1996) Vector Control and Dynamics of AC Drives, Volume 41. Oxford University Press.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Novotny, D.W.</string-name>
              <string-name>Lipo, T.A.</string-name>
              <string-name>Drives, V</string-name>
            </person-group>
            <year>1996</year>
            <article-title>Vector Control and Dynamics of AC Drives, Volume 41</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Barrero, F. and Duran, M.J. (2016) Recent Advances in the Design, Modeling, and Control of Multiphase Machines—Part I. <italic>IEEE Transactions on Industrial Electronic</italic><italic>s</italic>, 63, 449-458. https://doi.org/10.1109/tie.2015.2447733 <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/tie.2015.2447733</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1109/tie.2015.2447733">https://doi.org/10.1109/tie.2015.2447733</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Barrero, F.</string-name>
              <string-name>Duran, M.J.</string-name>
              <string-name>Design, M</string-name>
            </person-group>
            <year>2016</year>
            <article-title>Recent Advances in the Design, Modeling, and Control of Multiphase Machines—Part I</article-title>
            <source>IEEE Transactions on Industrial Electronics</source>
            <volume>63</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/tie.2015.2447733</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Munoz, A.R. and Lipo, T.A. (2000) Dual Stator Winding Induction Machine Drive. <italic>IEEE Transactions on Industry Applications</italic>, 36, 1369-1379. https://doi.org/10.1109/28.871286 <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/28.871286</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1109/28.871286">https://doi.org/10.1109/28.871286</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Munoz, A.R.</string-name>
              <string-name>Lipo, T.A.</string-name>
            </person-group>
            <year>2000</year>
            <article-title>Dual Stator Winding Induction Machine Drive</article-title>
            <source>IEEE Transactions on Industry Applications</source>
            <volume>36</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/28.871286</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Amachree, S., Obe, E.S., Idonibuyeobu, D.C. and Braide, S.L. (2018) Dynamic Modeling of a Dual Winding Induction Motor Using Rotor Reference Frame. <italic>Ame</italic><italic>rican Journal of Engineering Research</italic>, 7, 323-329.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Amachree, S.</string-name>
              <string-name>Obe, E.S.</string-name>
              <string-name>Idonibuyeobu, D.C.</string-name>
              <string-name>Braide, S.L.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>Dynamic Modeling of a Dual Winding Induction Motor Using Rotor Reference Frame</article-title>
            <source>American Journal of Engineering Research</source>
            <volume>7</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Pieńkowski, K. (2012) Analysis and Control of Dual Stator Winding Induction Motor. <italic>Archives of Electrical Engineering</italic>, 61, 421-438. https://doi.org/10.2478/v10171-012-0033-z <pub-id pub-id-type="doi">10.2478/v10171-012-0033-z</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.2478/v10171-012-0033-z">https://doi.org/10.2478/v10171-012-0033-z</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <year>2012</year>
            <article-title>Analysis and Control of Dual Stator Winding Induction Motor</article-title>
            <source>Archives of Electrical Engineering</source>
            <volume>61</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.2478/v10171-012-0033-z</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B11">
        <label>11.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Gnaciński, P., Pepliński, M., Muc, A. and Hallmann, D. (2024) Induction Motors under Voltage Unbalance Combined with Voltage Subharmonics. <italic>Energies</italic>, 17, Article 6324. https://doi.org/10.3390/en17246324 <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/en17246324</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3390/en17246324">https://doi.org/10.3390/en17246324</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Muc, A.</string-name>
              <string-name>Hallmann, D.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Induction Motors under Voltage Unbalance Combined with Voltage Subharmonics</article-title>
            <source>Energies</source>
            <volume>17</volume>
            <elocation-id>6324</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/en17246324</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B12">
        <label>12.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="confproc">Beleiu, H.G., Miron, A., Pavel, S.G., Cziker, A.C., Niste, D.F. and Darab, P.C. (2024) Impact of Voltage Unbalance and Harmonics on Induction Motor Efficiency. 2024 <italic>IEEE International Conference and Exposition on Electric and Power Engineering</italic> ( <italic>EPEi</italic>), Iasi, 17-19 October 2024, 328-332. https://doi.org/10.1109/epei63510.2024.10758105 <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/epei63510.2024.10758105</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1109/epei63510.2024.10758105">https://doi.org/10.1109/epei63510.2024.10758105</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="confproc">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Beleiu, H.G.</string-name>
              <string-name>Miron, A.</string-name>
              <string-name>Pavel, S.G.</string-name>
              <string-name>Cziker, A.C.</string-name>
              <string-name>Niste, D.F.</string-name>
              <string-name>Darab, P.C.</string-name>
            </person-group>
            <year>2024</year>
            <article-title>Impact of Voltage Unbalance and Harmonics on Induction Motor Efficiency</article-title>
            <source>2024 IEEE International Conference and Exposition on Electric and Power Engineering (EPEi)</source>
            <volume>17</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/epei63510.2024.10758105</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B13">
        <label>13.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Mencou, S., Yakhlef, M.B. and Tazi, E.B. (2025) Advanced Control of Induction Motors (2019-2025): A Comprehensive Review of Strategies, Algorithms and Sensorless Techniques. <italic>e</italic>- <italic>Prime</italic>— <italic>Advances in Electrical Engineering</italic>, <italic>Electronics and Energy</italic>, 14, Article ID: 101098. https://doi.org/10.1016/j.prime.2025.101098 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.prime.2025.101098</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.prime.2025.101098">https://doi.org/10.1016/j.prime.2025.101098</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Mencou, S.</string-name>
              <string-name>Yakhlef, M.B.</string-name>
              <string-name>Tazi, E.B.</string-name>
              <string-name>Strategies, A</string-name>
              <string-name>Engineering, E</string-name>
            </person-group>
            <year>2025</year>
            <article-title>Advanced Control of Induction Motors (2019-2025): A Comprehensive Review of Strategies, Algorithms and Sensorless Techniques</article-title>
            <source>e-Prime—Advances in Electrical Engineering</source>
            <volume>14</volume>
            <fpage>101098</fpage>
            <elocation-id>ID</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.prime.2025.101098</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B14">
        <label>14.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="confproc">Holtz, J. (2002) Sensorless Control of Induction Motor Drives. <italic>Proceedings of th</italic><italic>e IEEE</italic>, 90, 1359-1394. https://doi.org/10.1109/jproc.2002.800726 <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/jproc.2002.800726</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1109/jproc.2002.800726">https://doi.org/10.1109/jproc.2002.800726</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="confproc">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Holtz, J.</string-name>
            </person-group>
            <year>2002</year>
            <article-title>Sensorless Control of Induction Motor Drives</article-title>
            <source>Proceedings of the IEEE</source>
            <volume>90</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/jproc.2002.800726</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B15">
        <label>15.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Ruiz-González, A., Heredia-Larrubia, J., Pérez-Hidalgo, F.M. and Meco-Gutiérrez, M.J. (2023) Discontinuous PWM Strategy with Frequency Modulation for Vibration Reduction in Asynchronous Machines. <italic>Machines</italic>, 11, Article 705. https://doi.org/10.3390/machines11070705 <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/machines11070705</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3390/machines11070705">https://doi.org/10.3390/machines11070705</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Heredia-Larrubia, J.</string-name>
              <string-name>Hidalgo, F.M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2023</year>
            <article-title>Discontinuous PWM Strategy with Frequency Modulation for Vibration Reduction in Asynchronous Machines</article-title>
            <source>Machines</source>
            <volume>11</volume>
            <elocation-id>705</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/machines11070705</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B16">
        <label>16.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Barrero, F., Bermúdez, M., Arahal, M.R. and González-Prieto, I. (2025) Predictive Current Control of a Five-Phase Drive Using a Lead-Pursuit Strategy and Virtual Voltage Vectors. <italic>Applied Sciences</italic>, 15, Article 5604. https://doi.org/10.3390/app15105604 <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/app15105604</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3390/app15105604">https://doi.org/10.3390/app15105604</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Barrero, F.</string-name>
              <string-name>Arahal, M.R.</string-name>
              <string-name>Prieto, I.</string-name>
            </person-group>
            <year>2025</year>
            <article-title>Predictive Current Control of a Five-Phase Drive Using a Lead-Pursuit Strategy and Virtual Voltage Vectors</article-title>
            <source>Applied Sciences</source>
            <volume>15</volume>
            <elocation-id>5604</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/app15105604</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B17">
        <label>17.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Krishnan, R. (2017) Switched Reluctance Motor Drives: Modeling, Simulation, Analysis, Design, and Applications. CRC Press.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Krishnan, R.</string-name>
              <string-name>Modeling, S</string-name>
              <string-name>Analysis, D</string-name>
            </person-group>
            <year>2017</year>
            <article-title>Switched Reluctance Motor Drives: Modeling, Simulation, Analysis, Design, and Applications</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B18">
        <label>18.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">De Doncker, R.W., Pulle, D.W.J. and Veltman, A. (2020) Advanced Electrical Drives: Analysis, Modeling, Control. Springer.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Doncker, R.W.</string-name>
              <string-name>Pulle, D.W.J.</string-name>
              <string-name>Veltman, A.</string-name>
              <string-name>Analysis, M</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>Advanced Electrical Drives: Analysis, Modeling, Control</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B19">
        <label>19.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Ogunjuyigbe, A.S.O., Ayodele, T.R. and Adetokun, B.B. (2018) Modelling and Analysis of Dual Stator-Winding Induction Machine Using Complex Vector Approach. <italic>Engineering Science and Technology</italic>, <italic>an International Journal</italic>, 21, 351-363. https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.03.013 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jestch.2018.03.013</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.03.013">https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.03.013</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ogunjuyigbe, A.S.O.</string-name>
              <string-name>Ayodele, T.R.</string-name>
              <string-name>Adetokun, B.B.</string-name>
            </person-group>
            <year>2018</year>
            <article-title>Modelling and Analysis of Dual Stator-Winding Induction Machine Using Complex Vector Approach</article-title>
            <source>Engineering Science and Technology</source>
            <volume>21</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jestch.2018.03.013</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B20">
        <label>20.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Cheng, M., Zeng, Y., Yan, X. and Zhang, C. (2022) Design and Analysis of a Dual-Stator Brushless Doubly-Fed Induction Machine with a Staggered Dual-Cage Rotor. <italic>Science China Technological Sciences</italic>, 65, 1318-1329. https://doi.org/10.1007/s11431-022-2012-7 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11431-022-2012-7</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s11431-022-2012-7">https://doi.org/10.1007/s11431-022-2012-7</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Cheng, M.</string-name>
              <string-name>Zeng, Y.</string-name>
              <string-name>Yan, X.</string-name>
              <string-name>Zhang, C.</string-name>
            </person-group>
            <year>2022</year>
            <article-title>Design and Analysis of a Dual-Stator Brushless Doubly-Fed Induction Machine with a Staggered Dual-Cage Rotor</article-title>
            <source>Science China Technological Sciences</source>
            <volume>65</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s11431-022-2012-7</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B21">
        <label>21.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Saleh, A., Sayed, N., Aziz, G.A.A. and Eskander, M.N. (2020) Fault-Tolerant Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Drive under Open-Phase Fault. <italic>Advances in Science</italic>, <italic>Technology and Engineering Systems Journal</italic>, 5, 455-463. https://doi.org/10.25046/aj050654 <pub-id pub-id-type="doi">10.25046/aj050654</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.25046/aj050654">https://doi.org/10.25046/aj050654</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Saleh, A.</string-name>
              <string-name>Sayed, N.</string-name>
              <string-name>Aziz, G.A.A.</string-name>
              <string-name>Eskander, M.N.</string-name>
              <string-name>Science, T</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>Fault-Tolerant Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Drive under Open-Phase Fault</article-title>
            <source>Advances in Science</source>
            <volume>5</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.25046/aj050654</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B22">
        <label>22.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Yepes, A.G., Lopez, O., Gonzalez-Prieto, I., Duran, M.J. and Doval-Gandoy, J. (2022) A Comprehensive Survey on Fault Tolerance in Multiphase AC Drives, Part 1: General Overview Considering Multiple Fault Types. <italic>Machines</italic>, 10, Article 208. https://doi.org/10.3390/machines10030208 <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/machines10030208</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3390/machines10030208">https://doi.org/10.3390/machines10030208</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Yepes, A.G.</string-name>
              <string-name>Lopez, O.</string-name>
              <string-name>Gonzalez-Prieto, I.</string-name>
              <string-name>Duran, M.J.</string-name>
              <string-name>Doval-Gandoy, J.</string-name>
              <string-name>Drives, P</string-name>
            </person-group>
            <year>2022</year>
            <article-title>A Comprehensive Survey on Fault Tolerance in Multiphase AC Drives, Part 1: General Overview Considering Multiple Fault Types</article-title>
            <source>Machines</source>
            <volume>10</volume>
            <elocation-id>208</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/machines10030208</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B23">
        <label>23.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Gao, H., Chen, Q., Liang, S. and Dong, Y. (2023) Fault-Tolerant Control Strategy of Six-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Deadbeat Current Prediction. <italic>PLOS ONE</italic>, 18, e0288728. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0288728 <pub-id pub-id-type="doi">10.1371/journal.pone.0288728</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">37467273</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1371/journal.pone.0288728">https://doi.org/10.1371/journal.pone.0288728</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Gao, H.</string-name>
              <string-name>Chen, Q.</string-name>
              <string-name>Liang, S.</string-name>
              <string-name>Dong, Y.</string-name>
            </person-group>
            <year>2023</year>
            <article-title>Fault-Tolerant Control Strategy of Six-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Deadbeat Current Prediction</article-title>
            <source>PLOS ONE</source>
            <volume>18</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1371/journal.pone.0288728</pub-id>
            <pub-id pub-id-type="pmid">37467273</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>