多相永磁同步电机（PMSM,Permanent-Magnet Synchronous Motor）具有功率密度高、运行效率优以及容错运行能力强等优势。随着电力电子技术的发展和控制处理器制造工艺的提升,模型预测控制（MPC,Model Predictive Control）因其易于处理多变量和多约束条件等优点,以及具有结构直观简单、动态响应快等特征,近年来一直是控制领域的研究热点。随后,MPC驱动多相PMSM应用在电机驱动与控制领域。然而,在传统控制策略中,电机真实参数和等效建模后的MPC参数不匹配所引起的扰动,会造成预测输出性能变差和控制精度下降等问题,这对电驱控制的可靠性和安全性提出了巨大的挑战,因而增强MPC系统的鲁棒性显得至关重要。为此,本文以五相PMSM的MPC为研究主题,围绕着电机鲁棒模型预测控制策略开展了研究。提出策略采用改进参数在线辨识方法对MPC实时更新,使得真实电机参数和MPC参数变化一致;随后,拓展到故障电机中进行参数辨识,并对容错控制下的MPC参数实时更新。所提出的控制策略在保证控制对象参数一致性的基础上,从根本上解决了参数失配问题,进而提升了MPC系统的鲁棒性。随后,利用MPC参数失配引起的电流误差,对代价函数进行重构;再结合占空比调制和虚拟矢量进一步优化所提控制策略,以不借助外部参数辨识或扰动观测器就能解决参数失配问题,从而极大的避免外部算法带来的冗余性和不确定性,以及增强MPC系统的鲁棒性。论文主要研究内容和创新成果如下:1.以一台五相永磁电机为研究对象,利用有限元设计过程对该电机的结构特点进行简要说明。在此基础上建立了五相电机的数学模型,并对控制过程的坐标变换进行了推导,以及对驱动电机的MPC原理进行了阐述。然后用Ansoft Maxwell、LCR测量方法、温度传感器等手段,对研究的电机基本参数进行离线计算。将计算的电机参数应用在MPC中,并且分析了传统五相电机MPC的局限性。2.针对传统MPC对参数变化敏感、系统鲁棒性差等问题,提出了改进模型参考自适应（Model Reference Adaptive System,MRAS）参数辨识策略。该方法利用模糊逻辑控制的鲁棒性强、不依赖精确模型等优点,结合传统MRAS辨识方法对自适应率进行设计,形成了一种高精度和强鲁棒性的辨识系统。然后将辨识的参数应用在MPC和公式法最大电流控制比中,能够有效减小电机铜耗,以及增强控制系统的鲁棒性,和消除参数失配对控制系统带来的负面影响。3.针对五相电机故障造成自由度降低,导致参数变化对电机容错控制影响更大等问题,提出了鲁棒模型预测容错控制策略。首先,构建了电机故障后的容错控制模型,并在此基础上提出了容错模型参考自适应参数辨识方法,以及探究了d-q轴电感参数在不同状态下变化情况。然后,将辨识到的电机参数应用在容错控制中,并且用增量预测模型消除永磁磁链参数的影响,以及考虑了电阻参数变化补偿。由于提出的控制策略考虑了所有参数的失配,因此能够很好地增强容错控制系统的鲁棒性。4.提出了电流误差补偿机制,解决MPC系统参数失配等问题。该策略利用参数失配引起的预测电流误差,重构了代价函数,并且结合了优化占空比调制技术。提出的控制策略能够提高参数失配后矢量选择精度,改善MPC输出性能,以及增强系统鲁棒性。5.针对参数失配引起MPC系统输出性能变差和控制精度降低问题,提出了基于虚拟矢量调制鲁棒MPC策略。首先,通过增量预测模型消除永磁磁链参数失配的影响。然后再利用虚拟矢量消除x-y空间电压幅值,从而减小三次谐波电流对重构代价函数带来的误差,并且引入占空比对虚拟矢量作用时间进一步优化。