新能源轨道交通（轻轨、地铁等）采用电力驱动系统,无尾气排放、绿色环保、高效节能,广受大众青睐。相比传统旋转电机,游标永磁直线电机推力密度大、无机械传动机构即可实现直线运动,故损耗低、电能转换效率高、响应及运行速度快,在新能源轨道交通牵引中有着巨大发展潜力。然而,由于缺少中间传动机构,干扰将直接作用于电机,使得控制系统对电机内部结构参数变化、负载扰动以及推力波动等更加敏感,影响其控制精度和稳定性。为了抑制上述各种扰动对控制系统的干扰,本文通过改进控制算法和进行有效补偿,提升控制系统的抗扰动能力。具体从以下三个方面展开研究。首先,针对控制系统延时以及电机参数变化所导致的系统震荡和电流控制误差问题,提出一种考虑延时的电流预测控制算法,提高电流的响应速度和控制精度,并结合比例积分扰动观测器,将电机参数扰动所引起的电压扰动量进行在线补偿,进一步提升电流控制器的抗扰动性和鲁棒性。其次,本文提出一种基于扩展扰动观测器的改进滑模速度控制算法,通过幂次趋近律与指数趋近律的组合,降低了滑模高频“抖动”,提高了非线性系统的控制精度,同时结合扩展扰动观测器对负载扰动（包括推力波动、非线性摩擦力等）进行观测补偿,提高速度控制器的稳定性。最后,针对I/f控制结合滑模观测器的无位置传感器控制中,传统滑模观测器存在高频“抖动”以及切换时速度波动等问题,本文提出一种改进的二阶滑模观测器和切换方式的无位置控制算法,能有效抑制滑模高频“抖动”,提升系统鲁棒性。并采用dq轴的估算反电势结合正交锁相环获取电机位置信息,提高了位置估算的准确性和对高频噪声的抗干扰能力。在此基础上本文提出一种角度和速度线性变化权重结合滑模扰动观测器在线注入补偿电流的切换方式,避免了切换过流,降低了切换时推力和速度波动。