在日常生活中，直线运动或往复运动处处可见，传统传动装置结构复杂、可控性差、传递效率低。直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能的电机，相对于传统传动方式，采用直线电机进行驱动的传动装置具有结构简单、运行可靠、传递效率高、易于维护等独特的优势，因而在众多领域都获得了广泛的应用，并且应用前景越来越广阔。本文对直线电机伺服系统进行了研究：针对加工中心的进给装置精确定位需求，选择直线感应电机进行位置伺服控制研究。针对航模发射的高速要求，选择直线永磁同步电机进行速度伺服控制研究。首先描述了直线电机的性能优势、发展概况及研究现状，分别介绍了直线感应电机和直线永磁同步电机的应用，综合分析了交流伺服系统不同控制策略的优缺点，描述直线电机伺服控制与旋转电机的不同。其次以双边长初级短次级直线感应电机为研究对象，根据样机的实际结构分析推导了电机的数学模型，在采用矢量控制策略时，对基于旋转感应电机的矢量控制策略进行修正，建立了基于Matlab/Simulink的系统模型，进行了直线感应电机位置伺服系统矢量控制的仿真研究，验证了控制方案的可行性与正确性。在理论分析和仿真验证的基础上，设计了基于TMS320F2812的全数字矢量控制系统的硬件电路，并编写相关程序，进行了系统实验，实现了电机定位、往返运动等功能。最后运用ANSOFT优化永磁磁钢设计，将电机次级改成永磁体，对直线永磁同步电机进行速度伺服控制。建立了基于Matlab/Simulink的系统模型，进行了直线永磁同步电机速度伺服系统矢量控制的仿真研究，验证了控制方案的可行性与正确性。在理论分析和仿真验证的基础上，修改相关程序，进行了系统实验，实现了电机的速度伺服控制。