永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）由于其具有高效节能、体积重量小、高转矩密度的优点在航空航天、军事国防、轨道交通、工业生产等领域得到了广泛的应用。由于PMSM驱动系统所安装的机械式位置传感器容易受到恶劣环境等各种因素的影响,难以满足可靠性较高的场合的使用要求,再同时考虑到电机驱动逆变器中主电路功率开关器件的复杂性和高损耗,逆变器在长期高频工作下成为了电机驱动系统中故障发生率较高的部分,并且由于逆变器故障导致系统结构和参数变化也可能会对无传感器的估计性能产生影响。因此,对于PMSM驱动系统高性能无传感器控制以及考虑在逆变器故障并采用容错控制策略下的电机无传感器控制方法的研究,对于提高驱动系统整体安全可靠性,保证PMSM在长时间高强度下的稳定运行具有重要的理论和现实意义。本文以三相PMSM作为研究对象,以提高PMSM驱动系统的安全性和可靠性为目标,研究了逆变器故障下的PMSM无传感器容错控制策略。首先,阐述了PMSM的无传感器控制方法以及PMSM驱动逆变器容错控制策略的国内外研究现状,在给出PMSM的数学模型及矢量控制原理的基础上,针对传统滑模观测器（Sliding Mode Observer,SMO）伴随抖振导致观测精度差的问题,采用基于准滑动模态的sigmod（s）函数代替符号函数sgn（s）,并结合自适应算法给出了一种基于自适应滑模观测器（Adaptive Sliding Mode Observer,ASMO）的PMSM无传感器控制策略;其次,针对传统三相逆变器在桥臂故障后难以维持系统的正常运行,提出了一种基于三相四桥臂逆变器的容错拓扑结构,通过研究三维空间矢量脉宽调制（Three Dimensional Space Vector Pulse Width Modulation,3DSVPWM）的空间矢量调制算法,使PMSM驱动系统能够在逆变器单相桥臂开路故障情况下无需切换调制算法便可实现容错运行;最后,为了保证电机在驱动逆变器开路故障情况下依然可以准确的估计转子的转速和位置,将PMSM驱动系统逆变器容错控制策略和无传感器控制相结合,给出一种考虑逆变器故障的PMSM无传感器容错控制策略,使得观测器重构电机反电动势相关的α-β轴电流信息在逆变器故障容错前后仍能保持不变,得出基于自适应滑模观测器的转子位置估计算法在电机驱动系统逆变器故障时仍然适用。通过在MATLAB/Simulink下搭建基于自适应滑模观测器的PMSM无传感器控制系统仿真模型,基于三相四桥臂逆变器的PMSM容错控制系统仿真模型以及考虑逆变器故障的PMSM无传感器容错控制系统仿真模型并进行仿真实验。仿真结果表明,所设计的自适应滑模观测器在负载扰动和转速突变的情况下,其估计速度能够快速跟踪上电机的实际速度;在逆变器单相桥臂开路故障下,所给出的容错控制策略能够保证故障前后电机的运行速度和电磁转矩基本保持不变,并且验证了在逆变器故障并进行容错控制的情况下所提出的无传感器算法仍然可以准确估算出转子位置和转速。