为解决世界能源危机和环境污染问题,电力执行系统取代液压执行系统是未来航空航天和交通运输先进产品的发展趋势。随着电力执行系统的不断发展与完善,电力执行器的电机驱动系统采用具有高可靠性、高容错能力和高功率密度的永磁容错电机势在必行。本文在分析单电机永磁容错电机控制系统和双余度永磁容错电机控制系统优缺点的基础上,提出了一种双绕组永磁容错电机拓扑结构,使系统具有了可与双余度永磁容错电机控制系统相媲美的可靠性,同时降低了双余度永磁容错电机的制造成本,提高了系统空间利用率。首先,论文介绍了电力执行系统、容错技术、永磁电机的发展和永磁容错电机的国内外研究现状,提出了一种双绕组永磁容错电机的拓扑结构。其次,研究了双绕组永磁容错电机的结构特点和容错特点,确定了永磁体材料,选择了合适的电机相数、槽数和极对数。再次,介绍了双绕组永磁容错电机电磁参数的解析计算方法,分析了电磁参量之间的基本关系,建立了电感高精度解析式,为电机优化设计打下了基础。然后,根据设计要求确定了电机主要尺寸,在有限元软件Ansoft Maxwell和解析法的基础上对电机槽口参数和永磁体离心高度进行了优化设计,并且使用Ansoft Maxwell有限元软件,从磁力线分布、齿槽转矩、空载反电动势波形和绕组电感等方面对所设计的永磁容错电机进行了仿真验证。接着,提出了开路和短路故障状态下的电机容错控制策略,并在Simplorer中搭建双绕组永磁容错电机控制电路,将Maxwell2D中的电机模型导入Simplorer,进行了联合仿真,仿真结果验证了双绕组永磁容错电机的容错性和所提出的容错控制策略的可行性。最后,对加工后的电机进行性能测试,验证了电机优化设计的正确性。