主动偏航系统是大功率水平轴风力发电机中必不可少的组成部分,传统的风机偏航系统都是采用的齿轮驱动,这种结构存在运行维护成本高、故障率高、对风精度差等问题。基于此,本文以水平轴的风力机磁悬浮偏航系统作为研究对象,分析了该系统的结构组成以及具体的工作原理,对风机磁悬浮偏航系统的悬浮过程进行了建模、并进行了控制算法的研究和仿真验证实验,对悬浮控制器进行了设计与研究,搭建了悬浮控制器实验平台并进行了偏航系统的悬浮控制实验,为下一步偏航的研究打下了基础。本文首先对研究的背景和意义进行了简单的介绍,简述了国内外磁悬浮技术与风机偏航系统的研发现状,分析了传统风机偏航装置存在的问题,提出了风机磁悬浮偏航系统。其次,研究了风机磁悬浮偏航系统的结构组成与具体的工作原理,对悬浮过程进行了力学与电学分析,并且分析了偏航磁场对悬浮气隙磁场的影响,对偏航系统的动态悬浮与偏航悬浮两个模态进行了建模,最后又对这两个模型进行了整合得到了整个悬浮过程的数学模型。再次,分析了一些可用于悬浮控制的理论,提出了基于传统PID用气隙电流的双反馈方法来设计了控制器。对非线性的悬浮模型进行了反馈线性化处理得到了线性模型,用基于双反馈PID方法对悬浮控制器进行了具体设计。基于线性化的模型在Matlab中建立了仿真实验平台,在该平台上对搭建的控制器进行了仿真实验,并对实验结果进行了分析。最后,对基于BUCK电路的悬浮控制器进行了软硬件设计,搭建了硬件电路实验平台,并进行了实验研究。硬件设计包括一次回路的设计与器件选型,二次回路的设计与器件选型;软件设计包括系统主程序流程、各中断服务子程序流程的设计,以及悬浮高度的轨线引导、系统软启动控制。在平台搭建完成后,进行了气隙跟踪与抗扰动性实验。实验结果表明基于传统PID用气隙电流的双反馈方法设计的控制器具有响应速度快、跟踪性能好、抗扰性能强,能实现系统在设定高度的稳定悬浮,实验达到了预期的目标。