随着控制理论的发展与元器件的更新,基于无位置传感器控制的永磁电机驱动系统在诸多应用领域得到推广。然而电流传感器作为系统中的薄弱环节,易遭受干扰或其他因素发生故障,引起系统的崩溃,严重时甚至可能会危害操作人员的生命安全。因此,针对无位置传感器驱动中的电流传感器故障检测与容错控制已成为当下的研究热点,受到学者们的广泛关注。为提高无位置传感器驱动系统的可靠性,使得系统能够在电流传感器出现问题的情况下能够正常工作,并具有一定的动态性能,本文对相应的解决方案展开了研究。首先,对电流传感器进行故障建模,分析不同类型的故障对驱动系统运行的影响。以电流传感器故障输出特点作为分类依据,总结出四种典型的故障,建立相应的数学模型进行理论分析,同时结合仿真结果,研究不同类型的故障对永磁电机驱动系统的影响,总结故障后系统电流特征作为故障类型的判断依据,选择合适的故障作为研究对象进行研究。其次,基于滑模控制思想设计全阶位置观测器,实现永磁电机驱动系统的无位置传感器控制运行。根据李雅普诺夫镇定理论进行观测器的参数设计,利用正交锁相环对观测器获得的扩展反电动势信息处理获得位置与转速信号。随后,研究了一种基于偏移坐标系的电流传感器故障检测策略。通过偏移坐标系将测量电流与参考电流作差,并求取电流残差的幅值将其与预先设定的阈值比较即可实现电流传感器的故障检测与定位。当电流传感器失效后,为保证系统稳定工作,研究了一种基于电流空间矢量误差投影的电流观测器进行故障电流的重构,实现电流传感器的容错控制。由于所研究的位置与电流重构策略均需要准确的系统参数信息,而系统的参数很容易随着运行而发生改变。为此本文分析了参数摄动对电流传感器故障容错控制系统的作用,重点分析了电机参数对观测器性能以及位置偏差对电流误差重构精度的影响,为参数摄动的补偿设计提供参考依据。最后,在理论分析的基础上,在以ARM为主控芯片的1.0kW内置式永磁电机对拖加载实验平台上完成所研究的无位置传感器驱动系统电流传感器故障检测与容错控制策略的程序化,并对性能进行实验验证。