内嵌式永磁同步电机因其高效率，高功率密度和宽调速范围的优势在多种工业领域受到了广泛的研究与应用；随着这些领域对于安全可靠性能要求的提高，研究多相电机驱动系统及其容错控制具有重要意义。本文以五相内嵌式永磁同步电机（Interior Permanent-Magnet Synchronous Motor，IPMSM）为研究对象，重点分析了绕组开路故障后电机复杂的数学建模以及逆变器的工作原理，研究了基于模型预测控制（Model Predictive Control，MPC）的容错控制策略，在改善单相开路故障的同时实现了两相开路故障的容错控制。此外，考虑到电机容错运行时电流重构带来的损耗增加以及五相IPMSM的特殊性，利用故障后的数学模型分析了最大转矩电流比（Maximum Torque Per Ampere，MTPA）控制在容错运行下的实施条件，有效改善了电机的转矩输出能力和运行效率。
　　本文主要研究内容如下：
　　（1）针对五相IPMSM绕组发生单相开路和两相开路故障，以故障前后磁动势不变为原则，求解容错电流最优解；利用容错电流表达式推导故障后的正交降阶变换矩阵，并建立五相IPMSM在故障下的数学模型，为后文模型预容错控制奠定理论基础；
　　（2）利用提出的正交降阶变换矩阵，对五相电压源逆变器在故障下的工作原理进行分析。针对单相开路故障，在重构故障后的基波平面空间电压矢量的同时，提出抑制谐波电流的z平面；针对两相开路故障，根据不同的故障类型分别构建了对应的空间电压矢量分布图；其次，根据五相IPMSM在故障下的数学模型推导故障后的电机预测模型；最后根据电机剩余自由度的数量确定价值函数，实现容错工况下的模型预测控制；
　　（3）根据虚拟信号注入MTPA控制的工作原理，完善虚拟信号注入精度；通过对故障后逆变器工作状态的扩展分析，对故障后的电压、电流等控制量进行重新计算，保证虚拟信号注入算法在容错控制下实施的可行性和准确性；
　　（4）搭建基于dSPACE的样机驱动系统实验平台，对dSPACE的开发流程及其软硬件的主要部分进行介绍；最后对本文所提出的容错控制策略进行实验验证，论证算法的准确性和可行性。