随着电动汽车代替传统燃油车的步伐加快,电驱动系统对高性能驱动电机的要求也越来越高。永磁同步电机（PMSM）以其体积小、功率密度高、平稳性好、过载能力强和可控性好等优势在很大程度上满足了要求。然而,PMSM系统的脆弱部件给车辆动力系统可靠性和安全性带来严峻的挑战。因此,PMSM系统的在线故障诊断显得尤为重要。本文以逆变器开路故障、定子线圈匝间短路故障以及转子局部退磁故障为例展开多故障综合诊断方法研究,对提高车辆动力系统的安全性和可靠性具有重要意义。在国内外车用PMSM系统故障诊断研究现状分析基础上,归纳总结了 PMSM系统故障诊断研究面临的若干问题,分别提出了相关解决方案。论文对PMSM系统逆变器开路、定子匝间短路以及转子局部退磁三种独立故障诊断展开了深入研究。与此同时,提出了多故障综合诊断算法设计原则。在多故障分类研究基础上,设计了 PMSM系统电气与退磁多故障综合诊断算法。经仿真分析与实验验证,论文研究成果与现有相关技术相比,在推动科学技术进步方面具有一定的优势。论文主要创新性的研究成果如下:1.针对低转速PMSM匝间短路故障的低检出限难点,提出了基于零序电压矢量分解的PMSM匝间短路故障诊断新方法,解决了 PMSM固有不对称性引起的残余零序电压问题。通过建立带匝间短路故障的PMSM数学模型,构建了匝间短路故障程度的指示器,采用邻域判断法推导出匝间短路故障相的定位公式。研究结果表明,与现有相关技术相比,论文提出的方法具有故障检出限低、故障相定位准、受转速和负载影响小等优势。2.针对PMSM驱动系统逆变器开路故障快速检测的难点,提出了一种基于电流变化趋势的电机逆变器开路故障诊断方法。在逆变器开路故障对电机电流变化趋势影响的分析基础上,通过提取电流形态特征,构建逆变器功率开关管发生开路的故障指示器。建立各种开路故障情况的状态转移关系模型,通过模型匹配和特征状态结构分析实现了开关管的故障定位。研究结果表明,论文提出的方法与现有相关技术相比大大提高了开路故障的诊断速度,并解决了 21种开路故障情况下的故障开关管准确定位问题。3.针对非侵入式PMSM局部退磁故障在线诊断灵敏度低和局部退磁故障退磁磁极定位难的问题,通过转子局部退磁引起气隙磁密变化导致PMSM定子槽内绕组反电动势变化的机理分析,提出了基于线圈电压的退磁故障检测与退磁磁极定位方法。运用采样函数推导PMSM绕组线圈反电动势解析计算公式,提取了 PMSM局部退磁故障特征信息。研究结果表明,论文提出的方法与现有相关技术相比大大提高了PMSM局部退磁故障诊断的灵敏度,并实现了退磁永磁体的绝对定位。4.针对短路故障、开路故障和局部退磁故障对诊断特征信息存在一定的耦合问题,提出了基于不同电流平衡度的故障分类方法。通过逆变器开路故障、定子绕组匝间短路故障和转子局部退磁故障对电流幅值影响机理的分析,提取转子旋转一周同相内电流幅值波动特征,建立了故障分类诊断指示器。研究结果表明,论文提出的方法与现有相关技术相比拓宽了故障分类诊断的适用范围。5.针对PMSM系统电气与退磁多故障综合诊断的复杂性,在上述研究成果基础上提出了多故障综合诊断原则。根据故障源的特点设置优先级,设计了多故障综合诊断算法,达到确保短路故障低检出限、开路故障诊断快速性、退磁故障检测高灵敏性的目的,且有效地解决了特征信息耦合而引起的故障误诊断问题。