随着先进制造业不断发展，传统的旋转电机与滚珠丝杠的直线传动方式已经越来越不能满足其对控制精度的需求。永磁直线同步电机（PMLSM）作为直接输出直线运动的传动装置，具有输出速度高、精度高、结构简单、易于维护等优点。PMLSM伺服控制系统中需要物理的位置传感器,对速度和位置进行反馈，构成闭环系统。然而，物理传感器性能易受环境影响，使系统的可靠性降低，同时增加了系统的成本。本文以此为背景重点研究了基于无损卡尔曼滤波（UKF）算法的PMLSM无位置传感矢量控制技术。　　首先，通过分析PMLSM结构和工作原理，建立了PMLSM的数学模型，在此基础上对PMLSM的矢量控制进行了研究，其中重点研究了id=0的最大推力控制策略。在矢量的控制上采用空间电压脉宽调制技术（SVPWM），并对其原理及实现过程进行了分析研究。　　其次，设计了一种基于UKF算法的PMLSM的速度和位置估计器，在估计过程中采用UT变换，对状态进行非线性传播，可以抑制EKF算法在PMLSM速度和位置过程中采用对系统非线性方程进行一阶截断可能造成的估计输出发散，结合id=0的控制策略，提出了基于UKF算法的PMLSM无位置传感矢量控制系统方案。　　最后，在MATLAB/Simlink环境下分别建立了PMLSM矢量控制系统模型以及基于UKF算法的PMLSM无位置传感矢量控制系统模型，通过仿真实验来验证基于UKF算法的速度和位置估计器的有效性，以及控制系统的整体性能。在仿真实验的基础上，在已有直线运动平台上搭建了基于UKF算法的PMLSM无位置传感矢量控制系统，通过平台实验来验证估计器的实际估计精度。