在需要直线运动的工业场合,直线电机具有旋转电机无法比拟的优势。直线电机不需要机械传动机构即可产生直线运动,并且响应快、精度高、惯量小,在伺服设备、提升系统、轨道交通等领域极具应用价值。其中,永磁直线同步电机除具有直线电机的特点外,更兼有永磁电机的效率高、功耗低、体积小、重量轻等优点。随着新材料、新技术的发展,永磁直线同步电机作为一种新型的特种电机发展迅猛、应用前景广阔。不断发展的交流控制理论,特别是矢量控制理论极大地促进了交流控制系统的发展。就永磁直线同步电机控制系统而言,采用矢量控制能够比较理想的实现控制目标。所以,针对于永磁直线同步电机矢量控制系统的研究与优化,对理论创新及实际应用均有比较重要的意义。本文主要从以下几个方面对永磁直线同步电机矢量控制系统进行了分析研究及优化设计：根据永磁直线同步电机的特点及矢量控制理论,建立了在两相同步旋转坐标系下电机的数学模型和转矩公式。对矢量控制原理及空间电压脉宽调制技术(SVPWM)进行了简要的介绍。介绍了永磁直线同步电机矢量控制系统的设计原则及硬件组成,通过对控制电路参数的分析计算说明了元器件的选择依据。对各功能电路的工作原理进行了简要的说明,其中对位置检测电路的阐述较为详细。在原有的硬件控制电路的基础上,进行了一系列的优化设计。设计了更加合理的DSP电源和片外程序存储器扩展；优化了增量式光栅尺接口电路,采用了新的电角度测量方案。在软件设计方面,优化了电机初始定位方案,在原电流、速度双闭环控制基础上设计了位置控制器。在搭建了永磁直线同步电机仿真模型基础上,进行了双闭环仿真及加入位置控制器后的闭环仿真。在本实验室的实验平台上进行了初始定位实验及开、闭环实验。实验结果表明基本实现了既定的控制目标,虽有一些不尽如人意的地方,但对后续研究提供了一定的参考价值。