1. 研究目的与意义
许多的专家学者对无位置传感器控制方法的研究始于上世纪八十年代末九十年代初期,提出了各种控制策略，人们对这方面的研究工作一直进行着。目前,无位置传感器控制技术的研究现状是:位置传感器已可以从电动机控制系统中省去，无位置传感器电动机控制已能实现，但其电机控制精度和调速范围还十分有限，其是在低速段的调速性能下降更为明显，技术还需要完善，未来的无位置传感器控制技术正逐渐向拓宽调速范围、提高调速精度的方向发展，改进低速段的调速性能是目前研究的重点[1]。
目前无位置控制方式有以下几种：（1）磁链观测法：电机磁链信号和转子位置直接相关，因此可以通过转子磁链的值来确定转子位置信号。（2）反电势过零检测法：在无刷直流电机中，绕组的反电势通常是正负交变的，当某相绕组的反电势过零时，转子直轴恰好与该相绕组轴线重合，因此只要检测到各相反电势的过零点，就可获知转子的若干个关键位置，从而省去转子位置传感器，实现无位置传感器无刷直流电机控制。（3）反电势三次谐波积分法：由于BLDCM的反电动势为典型的梯形波，它包含了基波及其高次谐波分量，通过对电枢三相相电压的简单叠加，就可以获得3次谐波及其奇数倍谐波，可以从中提取反电动势的3次谐波分量，并进行积分，积分值为零时即得功率器件的开关信号。（4）续流二极管法：这种方法是通过监视并联在逆变器功率管两端的自由换向二级管的导通情况来确定电机功率管的换向时刻。（5）电感法：电感法有两种形式:一种是用于凸极式永磁无刷直流电机，另一种是用于内嵌式磁钢结构的永磁无刷直流电机。第一种电感法主要是通过在起动过程中对电机绕组施加探测电压来判断其电感的变化。第二种方法是在内嵌式永磁无刷直流电机中，绕组电感会因为转子位置的改变而发生相应变化，通过检测这些变化，再经过一定计算，即可得到转子位置信号。（6）状态观测器法：状态观测器法的基本思想就是以电机的转速、转子位置角、电流等参数为状态变量，在定义状态变量的基础上对电机建立数学模型，通过数字滤波的方法得出状态变量的离散值，从而实现对电机的控制[2-7]。
2. 研究内容和问题
本课题研究主要内容为：1、五相永磁电机结构与工作原理；2、断路故障下，五相永磁电机容错控制策略的研究；3、永磁电机无位置传感器控制方法的研究；4、五相永磁电机断路容错无位置传感器控制系统仿真研究。
解决的关键问题：掌握五相永磁电机的基本理论，确定五相永磁电机的容错控制策略，搭建五相永磁电机断路容错无位置传感器控制系统的仿真模型。3. 设计方案和技术路线
1．查阅国内外相关文献资料，掌握五相永磁电机基本理论；
2．五相永磁电机控制策略的研究；
3．无位置传感器容错拓扑与容错控制算法的研究；
4. 研究的条件和基础
学习过电机学、电力电子技术等专业基础课，具有较好的理论知识基础。工作量适当，需要学生具有较强的自主学习和动手能力。
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