永磁同步电机（PMSM）具有运行稳定、动态性能好等优点,在工业领域广泛应用。但是由于元器件老化、码盘狭缝污染、电机长期工作在复杂的环境下等多种原因会导致位置传感器出现故障,因此,为保证工业安全生产,对永磁同步电机位置传感器进行故障检测和容错控制研究具有重要意义。在位置传感器容错控制研究中,多数是对故障的位置传感器在特定转速范围下进行无位置传感器控制研究,具有一定的条件限制。而本文提出的永磁同步电机位置传感器容错控制方法不仅能够根据故障的严重程度,分别进行轻微故障的算法补偿容错与严重故障的无位置传感器控制,而且还能在永磁同步电机任意转速下选择最佳的方法进行无位置传感器控制,不再受到转速范围的限制。本文以表贴式永磁同步电机为研究载体,增量式光电编码器为研究对象,主要做了以下工作:（1）根据提出的方法分别设计了永磁同步电机位置传感器故障检测和容错控制方案,依据永磁同步电机的坐标变换和矢量控制原理搭建了仿真模型。（2）对位置传感器故障检测方案中的硬件进行选型并完成电气连接,结合故障产生的原因搭建了永磁同步电机中增量式光电编码器模型。（3）设计位置传感器故障程度判断流程图,对编码器的轻微故障采用改进的PSO-BP神经网络算法进行补偿优化。（4）在编码器发生严重故障时设计了分段阈值方案对转速进行判别,当电机转速处于低速状态时,采用改进的高频脉动方波电压注入法进行无位置传感器控制。当电机转速处于中高速时,采用改进的滑模观测器法进行无位置传感器控制。（5）将增量式光电编码器严重故障时的切换控制算法进行优化,使得编码器在发生严重故障后,永磁同步电机可以平滑地从有位置传感器状态过渡到无位置传感器状态。在无位置传感器控制中,通过复合控制策略来完成永磁同步电机不同转速下控制方法的转换。实验结果表明:在增量式光电编码器的故障检测部分,通过对波形图的分析可以得知编码器发生故障后输出的波形在形状与相位上会有很大的变化。在增量式光电编码器的容错控制部分,对于轻微故障下的算法补偿,改进的PSO-BP神经网络算法在误差曲线、标准误差、最大误差和平均误差都要优于传统的补偿算法;对于严重故障下的无位置传感器控制,根据仿真和实验结果,说明采用改进的高频脉动方波电压注入法和改进的滑模观测器法能够有效地完成对增量式光电编码器严重故障的容错。