无刷直流电动机（Brushless DC motor,BLDC）具有功率密度高、效率高等优点,常用作电动汽车的驱动电机。BLDC长期在复杂恶劣的工作环境下运行,位置传感器极易发生故障,引起电机电流异常、转矩脉动剧烈和调速失控等问题,严重时甚至危害驾驶人员安全。因此,为提高电动汽车安全运行的可靠性,本文对BLDC的位置传感器故障诊断和容错控制算法进行了详细研究,具体工作如下:首先,根据BLDC的基本结构和工作原理,建立数学模型。针对常见位置传感器故障信号的特征,将其分为五类故障,并建立带故障的BLDC伺服控制系统模型,最终通过Simulink验证故障模型的有效性。仿真结果表明单相和多相传感器故障均会影响电机的调速性能。BLDC伺服控制系统的故障模型为后续位置传感器的故障诊断与容错控制研究提供了基础。其次,针对传统滑模观测器存在抖振问题,将改进型自适应滑模观测器用于位置传感器的故障诊断。采用分段函数取代传统滑模观测器的切换函数,引入幂次趋近律以改善观测器性能,并将在线估计的电阻与电感参数用于滑模观测器增益矩阵的自适应调整。最终分别采用基于转速残差和相位差分析的方法进行故障诊断。通过仿真结果,表明所述方法能有效削弱观测器估计值抖振,提高故障诊断方法的精确性。然后,研究了位置传感器故障容错控制方法,以提升电机驱动系统的可靠性。针对单相位置传感器故障,以另两相正常信号为参考,通过时间间隔替换法进行容错;对于两相和三相故障,则采用基于线反电势过零点检测重构霍尔信号的方法进行容错控制。仿真结果表明电机能正常运行,验证了上述容错控制算法的有效性和可行性。最后,搭建BLDC容错控制系统实验平台。在硬件设计和容错算法设计的基础上,将本文提出的故障诊断与容错控制方法应用于该平台,并通过实验结果分析证明其可行性与实用性,且具有一定的工程应用价值。