永磁同步直线电机因为其结构简单,可靠性高的优点,在许多领域都得到了应用。但一方面,由于其非线性、强耦合的特性,传统控制策略难以实现高性能的控制效果;而且永磁同步直线电机运行在直驱工作模式下,没有齿轮、轴承等传动机构的干扰,在提高了系统运行效率和可靠性的同时也使其容易受到负载侧推力波动的影响。因此,如何抑制扰动,保证系统强鲁棒性成为了永磁同步直线电机控制系统中的关键。本文针对永磁同步直线电机系统,以超螺旋算法为基础构建了包含扰动观测器的直线电机滑模控制系统,并与一阶滑模控制进行了对比,验证了超螺旋算法对抖振的抑制能力,实现了高精度的永磁同步直线电机位置环控制。本文的研究内容如下:首先,本文对永磁同步直线电机的电压电流模型及动力学模型进行了推导,并根据电机运行时的扰动来源,建立了包含集中扰动的理想参数电机动力学模型,为之后的控制器设计与稳定性分析建立了基础。其次,对滑模控制算法的原理和设计思路进行了介绍,并分析了一阶滑模抖振现象的原因,从抖振抑制的角度介绍了边界层滑模算法和二阶超螺旋滑模算法,结合永磁同步直线电机模型进行了控制器的分析与设计,并进行了系统的稳定性分析。搭建了simulink仿真模型,对几种控制算法进行了仿真分析,验证了超螺旋算法在控制精度和抖振抑制方面的优越性。再次,根据超螺旋算法的思想和永磁同步直线电机的模型,提出了一种超螺旋滑模扰动观测器,对直线电机系统的扰动进行观测,并使用观测结果进行前馈补偿,提高系统的扰动抑制能力。通过仿真验证了观测器的准确性,并分别给系统施加定位力扰动和突变负载扰动,通过仿真对比了在使用观测器补偿策略前后系统的位置跟踪情况。最后,以DSP28335芯片为核心搭建了电机控制器,并连接永磁同步直线电机搭建了实验平台。通过实验,进一步证明了超螺旋算法相比于趋近律滑模以及边界层滑模有着更高的控制精度和更低的抖振。使用扰动观测器对电机定位力进行了观测,其结果与理论值相符,且引入观测器前馈补偿策略后,电机的位置环跟踪精度明显提升,系统的扰动抑制能力有了进一步提高。