磁悬浮轴承是一种利用通电线圈产生电磁力使转子悬浮，从而实现与定子无接触的一种长寿命，低损耗，无摩擦，无需润滑的高性能非接触式轴承。由于其独特的优势，磁轴承的应用被拓展至航空航天，工业制造，农用风力发电等众多领域，拥有很大的发展潜能。目前通用的四极或八极磁轴承存在成本高，散热困难，损耗较高等问题。针对以上缺点，本文采用逆变器驱动的三极径向混合磁轴承(Hybrid Magnetic Bearing, HMB)，针对其结构参数设计和控制算法等方面展开了研究，主要内容及取得成果如下：　　1.介绍了磁轴承的起源，综述了国内外研究现状；根据磁轴承结构的不同对其进行了分类，对不同的磁轴承结构和优势进行了阐述；分析了其现有磁轴承控制技术的优缺点；总结三极磁轴承的控制技术研究现状，指出现有三极磁轴承控制系统需要突破的技术难点。　　2.在分析了三极径向 HMB的结构和工作原理的基础上，对其结构参数进行了设计，并利用有限元仿真验证了设计方案的正确性。针对磁极存在边缘效应影响建模精度的问题，分析了边缘效应的特征，利用磁场分割法计算边缘区域的磁导，从而对现有数学模型进行改进，并对改进后的模型进行了仿真验证。另外对此边缘效应的计算方法进行了通用型分析。　　3.针对三极径向HMB数学模型的特点，设计了自适应反推(Adaptive Backstepping，AB)控制器。该控制器集合了自适应算法和Backstepping算法的优点，并在设计过程中逐层使用Lyapunov理论保证控制系统的性能。针对AB控制器参数不易调节的缺点，通过理论分析，引入调节因子，减少参数个数，简化参数调节过程。通过搭建Matlab/Simulink仿真模型证明所设计控制器的可实施性。　　4.构建了三极径向HMB的试验平台，介绍了其总体硬件框图，硬件电路的设计和软件程序设计流程。利用三极径向HMB试验平台进行了转子起浮试验和转子悬浮抗干扰试验。试验结果表明了所提出的AB控制器可以有效悬浮转子，并使在外力干扰情况下迅速恢复。