与三相电机相比,五相电机具有更高的功率密度,更小的相电流,低转矩脉动,最为显著的是容错性能的提升。但是,更多的相数带来了一些额外的挑战,例如高计算复杂度以及存在两个需要同步控制的子空间。然而,故障的发生会大大降低电机的运行性能,因此容错控制就显得尤为重要。作为一种先进控制策略,有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）具有概念简单、动态响应快等优点。然而,无论是正常还是容错运行,对于多相电机的高性能控制策略,都存在着严重的缺陷,如高计算负担、大转矩脉动和不固定的开关频率。本文针对单相开路下的五相永磁同步电机（PMSM）,提出了一种低复杂度的无差拍模型预测电流容错控制,该方法还采用了改进的空间矢量脉宽调制策略。该方法利用故障后重新分布的虚拟电压矢量来消除谐波子空间（α3-β3）的β3-轴分量,确保了PWM脉冲的对称性。虚拟电压矢量的幅值调整,使得调制区具有更好的规律性。利用预测模型进行延时补偿后,采用电流无差拍的控制原理,可在基波空间中预测出参考电压矢量。因此,参考电压矢量的幅值和位置的估计简化了遍历寻优的过程,又因为避免了全调制区域繁琐的遍历寻优过程,从而减轻了计算负担。由于谐波子空间分量的抑制,预测模型仅由基波子空间的变量组成,计算复杂度进一步降低。本文的核心工作在于建立了一种与传统结构相同的新型对称SVPWM策略的容错控制,它利用了低谐波的虚拟电压矢量作为控制集来调制预测的参考电压矢量,其中开关组合的持续时间的计算被尽可能的简化。本文的主要研究内容如下:1.基于各相以及同步旋转系,建立了五相永磁同步电机驱动系统的传统数学模型。分析表明,在正常状态下,可用的电压矢量的向量和空间矢量分布是对称和规则的。此外,介绍了控制自由度,其可以控制两个谐波子空间中的所有分量。2.分析了电机正常运行下的模型预测控制,推导了电机在旋转参考系下的预测模型,并引入延时补偿以消除系统的延时。分析了传统的FCS-MPC策略,其中描述了详尽的预测过程和价值函数的评估。然而,对于传统的使用五相SVPWM的DBMPCC的描述验证了正常运行时开关持续时间的简单说明。3.研究了故障后的情况,分析了单相OCF以及其对正常驱动系统的影响,从中可知,谐波子空间中的α3轴分量不可独立控制。通过分析,得到了故障后可用的非对称排列的空间电压矢量,并建立了故障之后的驱动模型,从而生成了低谐波的虚拟电压矢量。提出了具有改进的SVPWM的容错DB-MPCC,它利用了故障后的虚拟电压矢量作为控制集。与正常运行时相比,故障后空间向量的不规则性导致开关组合作用时间的表达式无法用统一的公式表达。4.为了验证提出容错方法,开展了仿真和实验研究。同时,从结果分析来看,实现了DB-MPCC和SVPWM方法所结合的优点,例如DB-MPCC方法减少了计算量,并提供了足够好的动态响应,而所提出的SVPWM确保了正弦输出的更强的稳定性和恒定的开关频率。