伴随着光电跟踪系统从地基平台向机载、舰载、车载、星载、弹载等运动平台中的发展，电机控制系统是运动平台中最重要的执行部件，其可靠性直接关系到整个系统的安全运行。高容错电机控制系统通过及时诊断系统中的故障，并在故障后主动重构系统的软硬件结构，从而保障整个系统在不损失性能或部分性能指标降低情况下的安全运行，近年来已成为研究的热点。在此背景下，以运动平台中广泛采用的永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，简称PMSM）控制系统为对象，开展传感器和逆变器故障的在线诊断和容错控制策略的研究，探讨实现高容错电机驱动系统的途径、方法和策略，具有一定的理论意义和应用价值。本文首先概述了地基平台和运动平台中故障诊断以及容错控制的异同点，指出对于运动平台中电机控制系统容错控制技术的工程意义。分析了运动平台下电机控制系统的现状和发展趋势，并指出了本课题的难点。确定了永磁同步电机利用矢量控制方式，建立了永磁同步电机的数学模型和仿真系统。并对矢量控制中的电流控制方式进行了详细的比较，同时对空间矢量脉宽调制算法(SVPWM)进行了深入分析。针对永磁同步电机控制系统相电流传感器失效的情况，提出了具体的故障检测方法和容错控制方案，实现了相电流传感器故障的准确定位。在相电流传感器均失效的情况下，必须开展相电流的重构技术，详细介绍了相电流重构的基本原理，深入的阐述了在非可测量区无法进行相电流重构情况下的优化技术。针对永磁同步电机控制系统三相逆变器故障，提出了基于电压模型解析法的故障检测技术，实现了对开路和短路故障的具体定位；同时对三相逆变器容错方案进行了比较，选择了三相四桥臂逆变器的拓扑结构实现对逆变器的容错控制。在此基础上，建立了基于PC104+FPGA的永磁同步电机矢量控制容错系统，包括硬件和软件算法。完成了相电流传感器的容错控制，深入的分析了误差存在的原因，提出了对应的优化措施。同时完成了对整个电机控制系统性能的测试。为后续的工程应用提供了理论基础。