本文主要研究基于Halbach阵列的直线电机及其控制系统，该项工作是国家自然科研基金项目“基于Halbach永磁阵列的高精度平面电机”的子课题。直线电机是平面电机基本的运动执行单元，因此称其为“直线电机执行器”（以下简称“直线电机”）。本直线电机的研究是主课题的主要工作之一。 本文首先介绍了直线电机和Halbach永磁阵列的特点和发展现状；而后介绍了主课题的平面电机以及本文直线电机的结构，并阐明了两者间的关系；然后引入直线电机的电磁理论，并分析直线电机的动力学模型，由此提出了一套基于PID算法的控制策略。 本文着重介绍了如何用控制系统实现文中提出的控制策略，其中首先介绍了控制系统的硬件部分。本控制系统采用了TI公司TMS320F2812型DSP作为控制器，结合其片上的PWM输出功能及目前几种成熟的PWM波形的特性，提出一种适用于本系统的PWM控制方式，并在本控制系统上实现；由于采用电流、位置双反馈控制，需要对电流和位置信号进行采样反馈，因此在综合多种因素之后选择了合适的电流和位移传感器；并利用优化算法对DSP的片上AD进行纠正，达到了较理想的采样效果。 在搭建控制系统的硬件基础上，本文设计了控制系统软件。首先介绍主程序的框架，而后详细说明各个子函数的实现，最后结合DSP的计算能力分析程序的时序与运算量，证明该DSP应用在本系统中的可行性。 最后给出了电流控制实验和闭环定位实验的相关实验数据，并对其进行分析，实验证明该直线电机具有较好的动静态特性，为下一步平面电机的研究工作奠定了基础。