在传统电动运载工具的设计中，发动机起动系统和发电系统一般彼此独立。起动系统只负责起动发动机，完成起动过程后便停止工作，再由发动机带动发电机供电，从而给载具造成额外的负担。起动/发电系统利用电机的可逆工作原理，首先让电机工作于电动机模式起动发动机，待起动过程完成后转为发电机运行模式进行供电，从而降低电动运载工具的重量和成本，是取代传统发动机起动系统的未来技术发展趋势。同时，多相永磁容错电机凭借其具有高功率密度、高转矩密度和高效率等优势，成为起动/发电系统电机的优选方案，在新能源汽车、多电飞机等电动运载工具领域拥有广泛的应用前景。本文以开绕组五相永磁容错电机起动/发电系统为研究对象，对系统结构、系统调制策略以及系统容错控制策略进行详细研究。
　　论文首先对课题的研究背景及意义进行了阐述，并对起动/发电系统和多相容错电机的国内外研究现状进行了介绍。在传统三相永磁同步电机的基础上，分析五相永磁容错电机的结构特性和工作原理，建立自然坐标系下五相永磁容错电机的数学模型，并根据五相电机推广变换矩阵，建立定子坐标系和转子坐标系下的数学模型。
　　其次，对功率变换器的多种拓扑结构进行研究，选用了可靠性较高的H桥方案，并在此基础上分析了适用于五相永磁容错电机系统起动工作模式和发电工作模式的控制方法，并将两者结合，提出一种五相永磁容错电机起动/发电全域控制方法。先后对矢量控制系统中SVPWM和滞环调制算法进行推导计算和仿真分析，通过综合对比调制效果和算法复杂程度，结合容错控制的便利性考虑，提出一种变占空比滞环调制方法。
　　再次，分别以定子铜耗最小和相电流幅值相等为约束条件，完成了五相永磁容错电机控制系统在几种常见开路故障下的补偿电流矢量的分析计算，并通过仿真验证了电机缺相故障容错算法的可行性。同时，针对故障种类繁多导致算法较为复杂的问题，提出一种电流补偿策略统一化表达形式。
　　最后，根据控制策略所需和实验室的实际条件，构建一套以TMS320F28335型DSP芯片为主控单元的硬件控制器，并在此基础上完成了实验平台的建设。同时，以CCS9.0.0软件为开发环境，电机控制策略和容错算法为理论依据，完成基于C语言的电机控制程序，对五相永磁容错电机起动/发电系统控制策略进行实验分析，验证了所提出的调制方法以及容错控制策略的可行性和有效性。