永磁直线游标(linear permanent magnet vernier,LPMV)电机具有成本低、体积小、定位精度高、效率高的优点,适于轨道交通等长行程应用领域。然而,位置传感器的使用,依旧存在成本、可靠性等问题,使LPMV电机的应用受限。本文分析了LPMV电机的电磁特性,建立了数学模型,提出了一种用于辨识反电势的新型扰动观测器,并以此为核心进行动子位置估计。从理论、仿真、实验三个方面验证了基于新型反电势观测器LPMV电机无位置传感器的可行性,对拓宽LPMV电机乃至其他永磁直线电机的应用范围具有重要意义。论文的主要研究内容如下:1.研究了三相LPMV电机的结构和特性。基于Ansoft有限元仿真软件,研究了磁场分布、定位力等特性,建立了LPMV电机的数学模型,推导了电压、磁链、推力、机械方程。2.围绕本研究的核心控制策略——矢量控制,介绍了电压矢量、SVPWM发波方式以及i_d=0的矢量控制策略,在Matlab/Simulink仿真环境下,对LPMV电机矢量控制系统建模,优化控制参数,系统拥有良好速度跟踪效果和动态性能。3.提出具有新型结构的扰动观测器,与锁相环模块以及补偿环节组成位置估计模块。仿真研究验证了位置估计模块代替机械的传感器的可行性。4.设计了基于DSP的LPMV电机实验平台,介绍了硬件系统各模块的功能和软件系统的开发过程,开展了系统实验研究,验证本文提出的无位置传感器运行策略的可行性,测试了在不同工况下的系统精度和动态性能。