磁悬浮轴承(简称磁轴承)是一种依靠麦克斯韦力使转子稳定悬浮的新型支承装置,消除了定子与转子之间的直接机械接触。该轴承具有无摩擦、无磨损、无需润滑、无污染、高速度、高精度以及可在超净环境下工作等一系列传统轴承无可比拟的优点,在生命科学、能源交通、工业制造、航空航天等领域有潜在的应用价值。而现在常用的四极或八极磁轴承存在体积大、驱动成本高、功率损耗大等缺点,限制了进一步的发展与应用。与之相比,逆变器驱动式六极径向-轴向混合磁轴承(Hybrid Magnetic Bearing,HMB)采用三相逆变器驱动,具有体积小、结构紧凑、低功率损耗等优点。论文在国家自然科学基金(51675244)和江苏省重点研发计划项目(BE2016150)支持下以逆变器驱动式六极径向-轴向混合磁轴承为研究对象展开研究,主要研究内容如下:1.按照关键时间点综述了磁轴承的发展历程与国内外研究状况;以结构的异同对磁轴承展开分类,并分析了各个种类磁轴承的优缺点;总结现有磁轴承控制技术的研究现状,明确本课题的研究目的及意义。2.阐述了传统三极径向-轴向HMB的结构与工作原理,并采用等效磁路法推导出其数学模型。通过理论研究发现,三极结构的不对称性使其力-电流特性存在强耦合、非线性的特点,因此提出了空间对称的六极结构。介绍六极磁轴承的结构与工作原理,采用等效磁路法推导出数学模型;通过理论分析和有限元仿真分别得出三极结构与六极结构的力-电流特性、最大承载力,并对结果进行对比分析,验证了六极结构的优越性。3.将逆系统控制方法与神经网络相结合,提出逆变器驱动式六极径向-轴向HMB的神经网络逆解耦控制。基于此方法证明了逆变器驱动式六极径向-轴向HMB具有可逆性,并基于Matlab/Simulink平台,搭建出神经网络逆的控制系统,验证该系统的可靠性与鲁棒性。4.设计逆变器驱动式六极径向-轴向HMB数字控制平台。硬件电路给出了三相功率驱动模块、轴向功率驱动模块、位移调理电路的设计方案。进行了轴承转子的起浮实验、扰动实验。实验结果表明:所提出的轴承可以实现稳定运行。