无轴承电机是具有磁轴承优点的一种新型特种电机，它不仅拓展了高速电机的应用领域，而且其独具的悬浮机理和结构特点使之在航空航天、高新能源、半导体制造业、食品加工以及生物医学工程等领域也得到成功的应用。随着我国经济进一步发展，在很多特殊电气传动领域必将改变传统的传动和传输方式，对提高产品质量、降低成本、减少污染将会起到重要作用。本文首先基于无轴承电机与磁轴承的原理，创造性的构建了一种新型五自由度无轴承异步电机，它是由一个三自由度径向-轴向磁轴承和一个二自由度无轴承异步电机组成。研究了五自由度无轴承异步电机的结构以及径向悬浮力产生原理，建立了五自由度无轴承异步电机的数学模型等。其次，针对五自由度无轴承异步电机是多变量、非线性、强耦合的被控系统，提出了应用神经网络逆系统控制理论策略对其进行动态解耦控制研究，不仅成功的实现了径向位移子系统和转矩(转速)子系统之间无耦合，而且使各个被控量变换成具有线性传递关系，系统设计得以简化，并采用线性系统理论进行了综合和仿真实验。再次，分析了无轴承异步电机磁场定向控制和两套绕组非独立控制方法的存在缺陷，设计了无轴承异步电机的磁链观测器，以及基于非线性逆系统理论设计了无轴承异步电机转子径向位移子系统控制器，并研究了无轴承异步电机转子径向位移控制系统。最后，设计了无轴承异步电机基于数字信号处理器DSP的硬件系统及软件系统，给出了主程序及各中断程序流程图；构建了实验平台并提出了详细的实验测试方案，为进一步开展各项参数调试与功能测试奠定了基础。理论研究与仿真试验结果表明：针对无轴承异步电机非线性、多变量、强耦合复杂系统，采用神经网络逆系统能实现多变量之间的动态解耦。本文成功研究的解耦控制算法，构建的实验平台和实验方案，为进一步研究无轴承异步电机奠定了基础。