六相永磁同步电机具有低压大功率、效率高、可容错、噪声低等性能优点,已被应用于舰船推进、航空作动器等可靠性要求较高的应用场合。在电机驱动系统中,功率转换器中的功率开关管及驱动电路存在较高的故障率,保持逆变器可靠性的相关问题始终没有得到有效处理。快速、准确识别逆变器发生的故障,并采取适当的容错控制策略,可以确保系统的稳定性,恢复系统原有的性能,保证系统在故障修复之后依旧具备较高的执行力。因此,对电机驱动系统中逆变器的故障诊断和容错控制策略开展研究具有重要的理论意义和工程应用价值。对逆变器发生的故障进行诊断,是对电机驱动系统实施容错控制策略的前提,故障诊断的快速性和准确性往往与容错效果成正比。传统电机的建模方法一般将电机和逆变器分别进行建模,不能很好地揭示电机和逆变器共同的运行状态信息。本文将混杂系统理论引入到多相电机的故障诊断过程中,将逆变器的离散电压模型与电机的稳态方程进行联立,建立了电机驱动系统的混合逻辑动态模型,为提出新型故障诊断策略提供理论依据。基于六相电机驱动系统混合逻辑动态模型,提出了基于基波子空间和谐波子空间的电流残差联合对逆变器故障进行诊断方法。通过推导多相逆变器开关管故障后的电流动态模型,构建了多相电机系统的电流残差方程,得到电流残差用于故障的诊断与定位,并提出了提高多相电机系统故障诊断鲁棒性的基波子空间和谐波子空间阈值电流判定方法。该方法可以极大地减小故障状态下闭环控制算法对诊断效果的影响,同时可将诊断时间缩短至四分之一个基波周期以内。基于六相电机驱动系统混合逻辑动态模型,提出了基于误差电压的多相逆变器故障诊断方法,即通过桥臂中点对接地点电压实测值与估计值之间的误差来诊断故障。为尽可能模拟实际工作情况,提出对误差电压的幅值及时间宽度进行双重判断,以此消除功率管开关延时和死区的影响。在保证诊断策略的可靠性和鲁棒性的同时,该方法还可将诊断时间锁定在几个开关周期以内。以上两种诊断方法得到了仿真验证。最后,针对多相电机系统较为常见的一相开路故障,提出了两种容错控制方案。给出的基于定子铜耗最小和基于输出转矩最大两种容错控制方案实现了电机的容错运行,同时分别在电机效率和损耗两方面对两种控制策略进行了对比。对控制系统故障运行进行仿真研究,分析容错控制后电流响应曲线和转矩波动曲线,验证了容错控制策略的可靠性。