电机驱动系统作为电动汽车的动力核心,极大地影响整车的动力性和可靠性。车载环境较为复杂,对电机驱动系统的可靠性要求很高。本文依托某电动整车项目,设计与之匹配的电机驱动系统,并对该系统进行可靠性分析和研究,针对可靠性关键特性和软硬件进行了优化设计。本文的主要研究工作如下:首先,本文建立永磁同步电机的数学模型,对永磁同步电机的控制方法进行比较分析,对矢量控制和脉宽调制技术进行研究学习。针对电机驱动系统可靠性的研究需求,对可靠性指标和分析方法进行研究。依据项目电动汽车的系统要求,对电机驱动系统的动力参数进行匹配。其次,本文完成电机驱动系统的软硬件设计。依据电机驱动系统的基本原理,完成整个系统硬件的原理框图设计,并基于TMS320F28035分模块完成主控制单元、检测电路、逆变器与驱动、通信单元以及辅助电源模块的元器件选型和电路设计;基于矢量控制方法基本原理,完成磁场定向控制算法、空间矢量脉宽调制和A/D中断的程序设计。然后,本文对电机驱动系统的可靠性进行研究分析。采用FMEA和FTA分析相结合,建立了各模块的故障树以及元件失效表格,完成电机驱动系统可靠性的定性分析;采用应力分析法,结合元件可靠性手册,计算系统各模块和整体的预计失效率,建立各模块的预计失效率表格,完成系统可靠性的定量计算;结合预计失效率表格,提高系统可靠性短板模块,利用Multisim对MOSFET并联技术进行仿真研究,完成功率板的改进设计,利用Matlab对位置传感器失效容错矢量控制进行仿真研究,证明该容错方案的正确性和可行性。最后,对本文设计的电机驱动系统,进行台架测试和装车测试。通过台架测试验证设计的电机驱动系统性能参数满足设计预期;结合项目,进行装车测试,结果表明设计的电机驱动系统效率高、控制稳定、可靠性好,符合整车项目要求。