磁悬浮轴承(简称磁轴承)通过永磁体或通电线圈产生电磁力,从而使转子稳定地悬浮在空间中,避免了定子和转子彼此间的机械接触。磁轴承具有无摩擦无磨损、无需润滑、高速高精度、使用寿命长等优点,可广泛应用在能源运输、生命科学、航空航天、工业生产、风力发电等领域,具有广阔的应用前景。为了解决四极结构和八极结构的磁轴承运行成本高和功耗高的问题,逆变器驱动式三极磁轴承得到了研究。而为了提高磁轴承的空间利用率,本文针对逆变器驱动式六极径向混合磁轴承(Hybrid Magnetic Bearing,HMB)展开了研究,并对其数学模型和转子位移自检测技术进行了理论分析和实验研究。本文主要开展的工作及取得成果如下:(1)对国内外磁轴承的研究现状根据不同时间节点进行了阐述;按照磁轴承结构和工作原理等分类标准对磁轴承进行了分类并分析了各类磁轴承的特点;综述了磁轴承转子位移自检测技术的研究现状及优缺点。(2)阐述了六极径向HMB的结构和工作原理,根据承载力的设计要求设计了其结构参数,并利用有限元仿真软件搭建3D模型验证所设计的结构参数的可行性与正确性。由于六极径向HMB是一种交流磁轴承,与无轴承电机的工作原理相似,采用麦克斯韦张量法建立六极径向混合磁轴承的数学模型,并分析了该方法的准确性与通用性。(3)为解决采用电涡流传感器检测转子位移带来的体积大、成本高等问题,提出采用基于改进粒子群算法优化最小二乘支承向量机(Least Squares Support Vector Machine,LS-SVM)的转子位移自检测技术。针对六极径向HMB建立了基于LS-SVM的转子位移预测模型,并采用改进粒子群算法对所建立的转子位移预测模型的性能参数进行优化,构建MATLAB仿真模型验证该转子位移预测模型的可行性。(4)构建了逆变器驱动式六极径向HMB的数字控制系统,设计了包括DSP模块、功率驱动模块等在内的硬件电路,同时介绍了包括主程序和中断服务子程序在内的软件部分的设计。最后构建了逆变器驱动式六极径向HMB的实验平台,基于该实验平台,对不同运行状态下的转子性能进行了相关实验及分析。实验结果表明,所设计的逆变器驱动式六极径向HMB的数字控制系统具有良好的悬浮性能和抗干扰性能。