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随着电机驱动控制技术得到深入研究和广泛应用,电机高性能控制的必要性日趋显现。以高转矩密度、高可靠性以及高效率为优势的多相永磁电机也愈发成为专家学者们的热议和研究对象,并被应用到在恶劣或故障环境下要求抗干扰性强的一些场合。本文以具有低速大转矩特性的五相磁场调制式永磁(flux-modulation permanent-magnet,FMPM)电机为研究对象,以空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)为基础进行容错算法的设计,对其应用容错控制策略前后的电磁、机械等特性进行比较型研究;仿真和实验结果均表明五相FMPM电机在应用容错控制策略下具有优异的电磁特性和机械特性;研究成果有效地推动了五相FMPM电机的应用和发展。本文研究的主要内容如下:1.分析五相FMPM电机的结构原理和静态特性。在不同坐标系下推导了其正常工况下的电压方程和数学模型,并对各模型之间的坐标变换关系进行了详细分析。2.基于SVPWM的背景,设计五相FMPM电机发生一相开路故障时的容错控制算法。通过容错控制理论,保证电机转速、电磁转矩和相电流等参数在故障状态下的稳定输出和系统的可靠性。3.利用MATLAB/Simulink软件搭建五相FMPM电机控制系统仿真模型。分别在电机正常和故障容错状态下开展仿真研究,对比所获取的电机转速、电磁转矩和相电流等波形,初步检验算法的有效性,结果表明五相FMPM电机在容错控制策略下运行良好。4.基于DSP搭建五相FMPM电机实验测试平台,开展实验所需要的软硬件设计,包括硬件驱动电路设计和系统控制程序设计,利用平台和软硬件配套进行了大量实验测试。根据实验结果,最终论证五相FMPM电机容错控制策略的合理性和可实施性。