高速磁悬浮列车是一种新型的高速轨道交通技术，与传统轮轨列车相比有诸多优点，有很大的发展潜力。本论文以应用于磁悬浮列车中的长定子直线同步电机为研究对象，重点研究了直线同步电机的无机械传感器磁场定向牵引控制。主要的研究内容和成果有：　　 1.建立长定子直线同步电机的数学模型，在该模型的基础上研究了转子磁场定向矢量控制在长定子直线同步电机系统中的应用，这种控制策略可以实现磁悬浮列车牵引和悬浮控制之间的解耦，达到很好的动态响应。对以上系统进行仿真验证表明转子磁场定向控制策略是适合高速磁悬浮交通的高性能控制方法。　　 2.分析了磁悬浮列车对于高性能牵引控制的技术要求并且论证高速状态下采用无机械传感器控制的必要性。在磁悬浮试验线牵引控制系统的基础上搭建了无机械传感器算法的开发和验证平台，该平台包括仿真验证和实际数据实验两部分，仿真验证主要基于Matlab/Simulink环境，实际数据实验则基于磁悬浮试验线现场控制系统。通过该平台可以对所提出的算法进行快速开发，提高了工作效率。　　 3.详细研究了四种无机械传感器算法，并在在无机械传感器开发平台上分别进行了验证，它们包括：基于静止坐标系的反电动势观测器法、反电动势滑模观测器法、假设坐标系法和d轴电流跟踪法。对四种算法均进行的仿真和实验验证结果表明：　　 ·反电动势观测器法原理简单，易于实现，但是存在着易受参数变化影响的缺点，并且在实验中发现，当速度出现超调时，由于电流和电压量幅值很小容易干扰反电动势的观测，从而影响对位置和速度的估算；　　 ·通过采用滑模观测器来观测静止坐标系中的反电动势，可在一定程度上改进观测器对参数变化的敏感性，但是仍然无法消除速度超调时刻噪声对位置和速度的干扰；　　 ·详细研究了假设坐标系法，该方法可以很好的避免超调时刻对位置估算的偏差，而且由于对位置和速度的估算是通过闭环实现的，因此在一定程度上可以提高对参数变化的鲁棒性；　　 ·提出了应用于长定子直线同步电机的d轴电流跟踪无机械传感器算法，d轴电流跟踪法是一种跟控制策略相联系的无机械传感器算法，此算法通过跟踪实际d轴和估算d轴之间的误差并将其修正为零来得到动子位置和速度的估算值。这种方法不需要涉及到电机方程，因此对参数变化不敏感。并且与前几种方法相比，这种方法不需要采集定子电压信息。仿真和实验结果表明本方法可以很好的实现对速度和位置的估算。　　 从以上的分析可以得出假设坐标系法和d轴电流跟踪法两种无机械传感器算法能够很好的应用于磁悬浮列车系统中。