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伴随着永磁材料性能的不断提高以及电机制造技术、电力电子技术和计算机控制技术的快速发展，永磁直线同步电动机(PMLSM)凭借其在推力、速度、定位精度、效率等方面的优势，成为直线伺服控制系统的核心驱动装置，并在各种直线运动场合得到了广泛的应用。因此，研究永磁直线同步电动机的控制策略有着十分重要的理论和现实意义。
直接转矩控制(DTC)是继矢量控制之后提出，并与之并行发展的一种新型的高性能的交流调速传动控制技术。直接转矩控制具有控制思路新颖，控制结构简单，控制手段直接，控制性能优良的特点，在交流调速领域里获得了广泛的应用。目前，直接转矩控制在异步电机上的应用已相当成熟，在永磁同步电机上的研究还缺乏系统完善的理论分析，而将直接转矩控制应用于直线电机领域的研究则刚刚起步，相关资料非常有限。
本文在异步电机直接转矩控制理论的基础上，介绍了永磁直线同步电动机直接推力控制(DTFC)方法的基本原理，对永磁直线同步电动机直接推力控制系统进行了仿真研究和改进。
第一章为绪论，简要介绍了直线电机的结构、原理和发展情况，较全面的归纳了永磁直线同步电动机当前的研究热点和控制策略的研究现状，总结概括了本文的研究内容及所做的工作。
第二章推导了永磁直线同步电动机在不同坐标系下的数学模型，阐述了直接推力控制下磁链和推力的控制原理，给出了直接推力控制系统结构图，对电压型逆变器、磁链观测器、开关表等组成部分进行了详细的讲解，最后介绍了PID调节器的控制原理以及参数整定的方法。
第三章在Matlab/Simulink环境下构建了永磁直线同步电动机直接推力控制系统仿真模型，并在空载、带载起动，突然加、减负载，运行过程中调速等各种运行条件下进行了仿真分析，仿真结果表明了直接推力控制具有良好的稳态和动态性能，验证了所构造模型的可行性和正确性。
第四章针对传统直接推力控制存在的磁链和推力脉动问题，引入空间矢量脉宽调制原理(SVPWM)，提出基于电压空间矢量脉宽调制的直接推力控制方法(SVM-DTFC)。经过相关模型的仿真分析表明，同传统的滞环控制相比，SVM-DTFC既保持了直接推力控制的快速动态响应特性，又能够显著减小磁链和推力脉动，提高了系统的稳态性能。
第五章是总结和展望，为全文所作的研究进行了概括性的总结，提出了有待进一步研究和解决的问题。