普鲁士国家铁路（德语：Preußische Staatseisenbahnen）于1909年向狄塞尔-苏尔寿-克劳茨公司购买了一台作为试验的柴油机车，历时3年的探究，1912年在瑞士世界上第一台真正意义上的柴油机车诞生。
全球铁路被广泛使用开始于20世纪中叶。20世纪中叶由于功率输出和效率比蒸气机车高使这些机车在全球大部份地区成为主流的铁路机车种类。
1.1.3  直流电力机车
    渐渐的发展至到20世纪50年早期，在电力牵引领域中，直流电力机车慢慢的占据主导地位。1895年，于美国的巴尔的摩一俄亥铁路线上长途电力机车诞生了。车身重量为96吨，马力为1080马，供电电压为直流550V电压。1901年，西门子、哈卢施卡电机公司所制造的电力机车在柏林铁路上刷新了时速记录，时速达到了160公里。同一时刻，于1880年，美国爱迪生也在进行电车运行实验。中国第一台电力机车在1958年诞生于湖南株洲，取名为“韶山”，为中国铁路电气化的进一步发展立下了汗马功劳。电力机车由于速度快、爬坡能力强、牵引力大、不污染空气，因此发展迅速。地下铁路的发展也伴随着电车出现而进一步提升。
机车装载直流串励牵引电动机后，接触网电压为直流电压1500伏或者3000伏。直流电力机车的起动和速度调节在以前是通过调节起动电阻和牵引电动机的串-并联转换来实现的。但此起动和调速方式无法实现连续平滑地调节速度，并且电能耗损巨大，线路转换复杂。
1.1.4  交流电力机车
随着鼠笼式感应电动机的被发明，交流电力机车应孕而生,相对而言比直流电力机车晚一些,19世纪末开始出现。因为复杂的三相交流接触网供电系统，刚刚起步的交流电力机车与直流电力机车相比毫无竞争力。直到20世纪40年代，引燃管等整流器件，水银整流器的成熟应用，从根本上解决了交-直流变换的整流问题，交流电力机车中的直流传动机车才得到发展。直到60年代，电力半导体应用的出现，这种机车取得了更大的发展空间。70年代末期，因为电力半导体已经可以提供大功率变频装置，实现了性能优越的鼠笼电动机电力机车和电动车辆在欧洲某些国家率先获得应用。80年代，随着大功率可关断电力半导体的出现，和微机技术的广泛应用，交流电力机车的性能得到了更完善及更优越的发展。
因为交流电力机车接触网提供的是交流电,所以在牵引变电所中无需整流装置，相对直流电力机车供电设备而言简单、经济。交流接触网的高电压、小电流、所需的牵引变电所由于距离变大而数量减少，因此比直流供电系统更加经济，同时机车的功率也大为提高。因接触网的高电压、小电流，接触点所用的铜量和损耗都相对减少。牵引电动机的端电压由车内的变压器供给，不受接触网电压的限制，可以选择对电机最有利的电压定额，从而提高了牵引电动机的可靠性和经济性。
1.2  矢量控制
1971年，矢量控制理论被F Blaschke比较系统地提出了。矢量控制是经过坐标变换以及矢量旋转，实现交流电动机完全等效为直流电动机，之后运用成熟的直流电机控制方法，控制交流电机运行。以控制方法为核心，采用矢量控制的交流调速系统和直流调速系统具有相同的控制性能。又由于交流电机无法换向，并且转子结构比较特殊，造成交流调速系统的最终控制性能较直流调速系统而言更加优越。矢量控制理论的提出，被认为是交流电机控制理论发展过程中的里程碑。
和其他理论大相径庭，矢量控制理论从被提出，发展至在实践中获得成功应用，同样历经沧桑。 电力牵引机车直接转矩控制系统的仿真(3):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_16596.html