直线电机由于没有中间传动装置,具有结构简单、精度高、响应快等优势,广泛应用于高速高精运动控制场合。在半导体加工、封装设备等应用中,日益增长的加工效率和精度等性能需求,对直线电机短距高频运动控制的高响应、运动定位精度等提出了越来越高的要求。本文在对直线电机的数学模型进行分析的基础上,针对直线电机高响应运动控制的需求,对自适应前馈、参数自整定和速度规划展开了研究,提出了永磁同步直线电机的复合控制策略及速度规划整体方案。为实现直线电机高响应,减小高速运动中的延时滞后,在反馈控制基础上引入速度与加速度前馈控制,设计反馈与前馈的复合控制;为使控制参数实时变化满足不同运动阶段中的动态特性,提出速度与加速度自适应前馈系数的求解方法,有效提高了直线电机系统的响应性。并在simulink中搭建自适应前馈仿真模型,对所提方法进行了仿真验证。针对高响应系统的高带宽需求,提出基于响应频域特性的伺服控制参数自整定算法。对电流环、速度环伺服控制参数进行整定,实现了基于响应带宽频域指标整定伺服控制参数的设计方法。并通过仿真验证了算法的有效性。为了进一步减小系统在高加减速运动过程中的冲击,提出梯形加五次速度多项式的速度规划算法。结合短距离运动过程对定位段的高定位精度需求,适当增大减速段时长,设计非对称梯形加多项式规划。通过仿真对比,验证了所提算法的速度高响应和平稳性。搭建了直线电机实验平台,对提出的复合控制进行了实验验证,开展了加减速规划实验、伺服参数自整定实验和速度与加速度自适应前馈的复合控制实验。实验结果表明,对于加减速速度规划,响应延时减小62.5%左右,最大误差减少了80%左右。验证了所提复合控制策略的有效性。