在电动汽车、航空航天等领域,容错运行对于提高电机驱动的可靠性和安全性显得日益重要。本文针对五相容错永磁游标(Fault-Tolerant Permanent-Magnet Vernier,FT-PMV)电机的短路故障,开展容错控制算法研究。全文主要内容如下:1.分析FT-PMV电机的结构特点,并通过有限元仿真软件对电机的电磁特性进行仿真分析来验证其结构特点。分别在自然坐标系和旋转坐标系下建立电机的数学模型,并推导自然坐标系和旋转坐标系之间的变换矩阵。2.研究铜耗最小短路容错算法。该算法以功率守恒为基本原则,在保证不引入电流高次谐波的前提下,以电机铜耗最小为最优目标,构建容错电流的拉格朗日多项式。该容错算法适用于各种短路故障情况,应用方便。3.推导相角构造短路容错算法。该算法同样以功率守恒为基本原则,主要针对铜耗最小短路容错算法所提出的拉格朗日多项式中变量较多这一缺陷,在达到同样转矩性能的前提下减少变量个数,大大简化容错电流的计算量。4.建立故障利用短路容错算法。该算法依旧遵循功率守恒原则,以进一步简化容错电流的计算为目的,依据力的可合成性,将短路容错补偿分为两部分:一部分是通过利用短路相的转矩,来消除由于短路故障所引起的转矩脉动;另一部分通过传统的开路容错算法,来直接补足由于故障所降低的平均转矩。5.利用有限元仿真软件,对电机正常、故障及容错运行的情况进行分析以证明上述三种短路容错控制算法的正确性及可行性。基于DSP,设计五相FT-PMV电机驱动系统。在所搭建的实验平台上对短路容错算法进行实验验证。通过对比分析电机正常和容错运行时的转矩性能,验证所提出的短路容错算法的正确性及可行性。