近年来,随着永磁同步电机在工控领域被广泛的应用,高性能永磁同步电机控制器的研究获得了国内外学者的高度重视。在一些对控制系统冗余性,可靠性有严格要求的场合中,传统三相拓扑在一相发生故障时,将无法维持系统的正常运行。因此,在这些要求控制器具有抗故障性能的应用场合,传统控制器拓扑的应用领域被大大限制。论文本文针对带有容错功能的永磁同步电机控制器的实际工程需求,提出了一种基于三相四桥臂控制的空间矢量算法,即在传统三相三桥臂的基础上增加了一个与电动机中性点相连的桥臂,采用三维电压空间矢量调制(3D-SVPWM)技术,使其驱动永磁同步电动机有着良好的运行特性,并在缺相或单相断路故障的情况下仍能保证电动机安全、可靠地运行。首先,本文介绍了永磁同步电机的基本结构与三相四桥臂的拓扑特点;介绍了容错系统的应用现状,在具有较多应用的容错主拓扑中,选择了适合本设计的主电路拓扑结构。其次,本文对三维空间矢量容错系统的控制策略进行了深入研究,提出了基于三相四桥臂的空间矢量算法,给出了故障时电流补偿算法及三维空间矢量控制原理的数学推导;对电压矢量占空比进行计算;排列桥臂的调制顺序。再次,为了验证以上提出控制策略的正确性,采用Matlab/Simulink软件进行仿真试验,搭建了完整的三相四桥臂三维空间矢量容错系统,并验证系统设计的正确及有效。最后,按照本文所提的控制方法搭建试验平台,先对硬件电路进行设计,其中包括主电路,驱动电路,电流检测电路,位置检测电路;之后对系统的软件部分进行编写,给出了主要部分的流程框图;对搭建的平台进行电路测试,测试包括启动响应测试,转速突增测试,负载突增测试,故障试验测试。实验结果分别验证了此控制器在正常运行时与故障运行时都具有优良的控制性能与控制精度。