近年来,以功率变换器和驱动电机为核心的电力作动器被广泛应用于替代传统液压系统,这使飞机系统结构更加小巧、响应速度更快、作动控制效率提高、能耗降低,因此设计一套具有容错功能的电机本体及其控制系统日益成为多电飞机系统的关键技术。冗余技术和容错技术是其发展的两个阶段,与目前普遍应用的余度技术相比,永磁容错电机具有利用率高,体积小,不存在电流均衡问题等特性,代表着当前国际发展的方向,拥有着无比强大的生命力。本文首先对永磁容错电机的故障隔离特性和容错能力进行了分析与介绍,并首次提出了一种新型的半桥控制拓扑,该拓扑与传统H桥控制拓扑相比,在不失容错特性的情况下,大大降低了功率开关器件的数目,进一步提高了系统的可靠性。本文推导了永磁容错电机的数学模型,分析了最优转矩控制策略的原理。在此基础上,利用MATLAB/Simulink建立了基于半桥结构逆变器永磁容错电机控制系统的模型,并进行了短路、断路故障的仿真。本文设计了一套半桥逆变器结构六相永磁容错电机全数字控制系统,该系统基于TI公司的TMS320LF2407 DSP为控制核心,CPLD-M4A5为故障综合单元以及智能功率模块(IPM)为主功率单元。在该硬件基础上,以汇编语言编写了该系统的控制软件,并成功的在该系统上实现了在给定转速1000rpm ,给定转矩1N ? m时功率管短路及断路、绕组端部短路及断路故障后的永磁容错电机系统容错运行。实验证明了半桥结构逆变器永磁容错电机系统的可行性和有效性。最后对半桥逆变器永磁容错电机系统短路和断路故障表现形式及其辨识方法进行了研究,给出了基于此系统的短路及断路故障诊断方法,并在给定转速1000rpm ,给定转矩1N ? m的情况下进行了实验验证,实验结果验证了诊断方法的准确性。