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永磁偏置型轴向磁悬浮轴承具有无摩擦、低功耗、寿命长、无污染等优点，用于风力发电机中，可提高风能利用率、延长风机使用寿命。论文就五自由度全悬浮电机中轴向支承永磁偏置型轴向磁轴承系统展开分析与设计，课题的研究成果促进了新型风机的研究和发展。 首先介绍了几种具有代表性永磁偏置型轴向磁轴承，分别从拓扑结构、工作原理以及性能优劣性方面做了简单的分析。通过对国内外研究成果的分析和总结，提出了一种具有双推力盘结构的新型永磁偏置型轴向磁轴承。通过对其偏置磁路、控制磁路的分析，阐述了其工作原理。根据磁轴承电磁场的基本理论与等效磁路法，对磁轴承磁路进行了计算，分析了力、电流及位移的函数关系。 其次根据永磁偏置型轴向磁轴承已知参数，以最大轴向悬浮力为设计目标，给出了基于漏磁与磁阻系数迭代的双推力盘永磁偏置型轴向磁轴承参数设计与优化方法。通过有限元法对磁轴承中各部分漏磁系数和磁阻系数的循环迭代，当仿真前后数值一致时，可得到双推力盘永磁偏置型轴向磁轴承的参数终值，对设计终值进行有限元仿真与分析。 接着论文设计了双推力盘永磁偏置型轴向磁轴承的控制系统，其包括位移检测电路、数字控制器和功率放大器，重点介绍了数字控制器和功率放大器两个模块。数字控制器采用TMS320F28335型DSP芯片，对其硬件电路和软件编程进行了设计，核心算法采用不完全微分PID算法，可减小系统的超调量和调节时间，提高控制系统的性能。功率放大器采用全桥结构的开关功放，该开关功放可处于三种电流状态，主要由电流控制电路、隔离驱动电路、电流反馈电路组成，具有动态响应快、电流损耗少、放大效率高等优点。 最后在实验平台上完成了静态悬浮实验和动态悬浮实验，分别分析了双推力盘永磁偏置型轴向磁轴承在起浮过程中、受到冲击时以及高速运转状态下控制系统的性能，还测量了静态悬浮下最大承载力、电流刚度和位移刚度，实验结果表明设计的拓扑结构和控制系统达到了设计目标，可以实现永磁偏置型轴向磁轴承双推力盘稳定悬浮。