永磁线性同步电机(PMLSM)具有推力密度大、响应速度快、功率因素高、损耗低、可控精度高等众多优点,因此广泛应用于轨道交通、精密数控机床、航母电磁弹射器等各种领域。但PMLSM控制算法复杂且计算量大,因此设计稳定性高、实时性好的高性能PMLSM智能控制伺服系统具有重要理论价值和实际应用价值。本文以永磁线性同步电机为具体对象,以设计开发用FPGA实现的永磁线性同步电机智能伺服控制系统为目标,围绕永磁线性同步电机智能伺服控制系统的数学模型建立、MATLAB性能仿真、FPGA硬件实现,进行了深入的研究,主要工作和结论如下:(1)在对PMLSM的应用、PMLSM控制策略、PMLSM伺服系统控制的关键性技术、硬件实现方法等进行总结比较的基础上,分析了PMLSM的基本结构和基本工作原理,推导了PMLSM的数学模型,阐述了PMLSM的矢量控制原理、闭环控制系统的组成结构、PMLSM的坐标变换、SVPWM控制原理,为后续研究提供了良好的理论基础。(2)为了提高PMLSM伺服驱动系统的控制性能,研究了一种智能补偿滑模控制(ICSMC)系统,来实现对PMLSM伺服驱动系统的动子跟踪周期参考轨迹的高性能控制。在该方法中,采用具有精确逼近能力的径向基函数网络(RBFN)估值器直接估计包括参数变化、外部扰动和非线性摩擦力在内的集中不确定性。利用李亚普诺夫定理推导了RBFN在线训练的自适应学习算法,保证了闭环稳定性。(3)使用自顶向下分解系统/模块、自底向上分层构建模块/系统的方法,以MATLAB中的Simlink的模块为主、加上自建的S函数封装而成的模块为辅助,通过原理图的形式构建了智能控制伺服系统的ICMCS控制器和SVPWM子系统的各层次的模块/系统的仿真模型,进行了仿真结果分析。仿真结果表明,该控制方法具有良好的控制性能,比如跟踪效果好、稳定性好。(4)以Quartus II 13.0作为FPGA开发软件平台,使用自顶向下分解系统/模块、自底向上分层构建模块/系统的设计方法,进行了PMLSM智能控制伺服系统FPGA的设计与实现。具体包括PMLSM智能控制伺服系统的总体组成结构,系统时序控制模块、位置编码接口模块、电机磁场控制模块、ICSMC模块、SVPWM模块等主要模块的内部组成原理图、实际实现电路图、VHDL的程序仿真结果图及仿真结果分析。仿真结果表明,主要模块的设计是正确可行的。