永磁直线同步电机（Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM）因为动态响应快、效率高、功率密度大,且不需要中间传动装置就能实现直线驱动等特点而有着广阔的应用前景。一般而言,在PMLSM的闭环控制中都依赖光栅尺、磁栅尺等高精度传感器实现动子的速度与位置检测,但这类传感器会增加控制系统的成本、降低系统可靠性,因此无位置传感器技术对于PMLSM具有重要的研究意义与实用价值。本文首先介绍了PMLSM的数学模型,并在Matlab/Simulink中搭建了基于速度、电流双闭环的PMLSM矢量控制系统仿真模型,为后续无位置传感器控制技术的研究奠定基础。由于目前无位置传感器技术的限制,尚且没有一种单一的无位置传感器技术能够实现宽速域内的动子速度与磁极位置的估算。因此本文针对低速域、中高速域采用不同的算法,将两种算法复合从而实现PMLSM宽速域无位置传感器控制。低速域无位置传感器控制中,传统的脉振高频电压注入法大都依赖锁相环提取动子速度与磁极位置信息,但这类方法会影响系统的动态性能。为了尽量提高观测器响应速度,本文利用“等效转动惯量法”设计了推力前馈的PMLSM的动子磁极位置观测器,仿真验证了其控制效果。中高速域无位置传感器控制中,传统滑模观测器抖振现象严重,动子速度与磁极位置估算结果会受到磁链幅值与反正切函数的影响。由于PMLSM动态关系在dq旋转坐标系下能实现完全解耦,因此本文建立了dq坐标系下的滑模观测器,并结合双曲正切函数和幂次趋近律削弱滑模观测器中的抖振问题。为避免磁链幅值对估算结果的影响,采用锁相环提取动子磁极位置与速度信息。仿真结果表明,改进滑模观测器虽然动态性能略差,但是抖振现象得到了明显的抑制,此外动子速度与磁极位置估算结果避免了磁链幅值与反正切函数的影响,具有更强的实际意义。最后,利用线性加权切换法将低速域的无位置传感器技术和中高速域的无位置传感器技术相结合,设计了PMLSM宽速域无位置传感器控制系统,并在Matlab Simulink仿真平台实现了PMLSM在宽速域的无位置传感器控制。仿真结果表明,该复合无位置传感器控制系统即使在过渡过程中,估算结果也较为平滑,且估算精度足以满足一般应用场景的需求。