本发明公开了一种永磁同步电机驱动系统故障诊断方法，属于故障诊断技术领域。所述故障包括逆变器执行器故障和电流传感器微小故障。该方法包括建立混合逻辑动态模型、建立状态方程和建立增广系统并进行坐标变换、解耦成为两个子系统，分别对两个子系统建立新型自适应滑模观测器、做残差、给定自适应阈值、故障诊断。本发明采用的状态增广法对微小故障进行重构，使得微小故障更加容易检测，同时解耦成为两个子系统，可以分别考虑执行器故障和传感器故障；该方法采用的新型自适应滑模观测器先相较于传统滑模观测器减少了发生滑模运动的时间和抖振；该方法采用的自适应阈值提高了故障诊断的准确性、鲁棒性和抗干扰性。