永磁直线同步电机具备无中间传动机构、功率密度高、可靠性高、结构简单且灵活可变等优点,特别适合用于精密直线伺服驱动场合,但是存在定位力、摩擦力以及负载阻力等多种内外部扰动。由于无中间传动机构,内外部扰动直接作用于电机次级,增大了速度波动,降低了直线伺服精度。本文主要研究永磁同步直线电机的高性能伺服控制算法,从驱动控制的角度,补偿内外部扰动,从而提升直线伺服性能。高性能的推力控制是内外扰动抑制的基础。本文通过控制初级电流间接实现永磁直线同步电机的推力控制。首先研究了常用的PI电流控制器,探究了参数整定方法,阐明了VSI死区效应的影响,通过仿真和实验发现PI电流控制存在快速性与稳定性不易兼容的问题。为实现高带宽、高精度的电流控制性能,进一步研究无差拍预测电流控制算法,通过理论分析与仿真验证,揭示了系统时延、参数失配等非理想因素对预测控制的影响。对比研究了PI电流控制与无差拍预测电流控制在动态性能和稳态精度方面的性能优劣。基于增广电流模型,改进了预测电流控制,提出无差拍预测增量电流控制算法,以提高电流跟随精度。针对系统时延和电感失配,提出结合电流增量超前估计和扰动增量观测器的补偿策略。仿真和实验验证了此算法在电流调节精度与鲁棒性方面的优越性。在实现高性能推力控制的前提下,高精度、抗扰性强的速度控制器是实现高性能直线伺服的关键。对此,通过离线实验建立了空载扰动力关于动子位置的数据表。考虑空载扰动力,进行了PI速度控制器的仿真研究。探究了PI速度控制器在动态调节性能与抗扰性能方面的兼容性。为了在不影响速度调节性能的前提下增强系统抗扰性能,进一步研究了基于扰动观测器的永磁直线同步电机扰动抑制策略。首先,针对三相电感不对称造成的重载推力波动,提出易于实现的前馈补偿策略。其次,研究了扩展状态扰动观测器,揭示了其本质为结合二阶低通滤波器的直接扰动观测器,结合定位力特性探究了扰动观测器的参数整定方法。最后提出结合扩展状态观测器的自适应滑模速度控制器,以补偿扰动观测滞后带来的额外扰动,仿真和实验验证了此算法可同时提高速度动态调节性能和抗扰性能。