磁悬浮轴承利用磁场力将转子悬浮于空间,使转子和定子之间没有任何机械接触的一种新型高性能轴承。由于它具有无摩擦磨损、低能耗、高转速、高精度、寿命长以及无污染等优点,在很多领域有着广泛的应用前景。本课题组研究了一种新型的交流混合磁轴承,与传统的直流磁轴承相比,它具有结构紧凑、成本低、便于驱动与控制等优点。论文在国家自然科学基金(50575099)的支持下,针对交流磁轴承电主轴系统,研究其数字控制技术,主要研究工作如下:首先,介绍了五自由度电主轴的总体结构,阐述了交流混合磁轴承的工作原理,在分析二自由度交流混合磁轴承和三自由度交直流混合磁轴承的结构,建立悬浮力数学模型的基础上,建立了五自由度交流磁轴承电主轴系统的状态方程。其次,分析了PID控制策略和模糊PID控制策略,综合两者的优点设计了参数自整定模糊PID控制器,以轴向混合磁轴承为对象,利用MATLAB编程软件进行仿真试验,并对结果进行了分析比较。再次,介绍了五自由度电主轴数字控制系统的整体框图,以TMS320F2812DSP为控制系统的CPU研制了系统硬件,并详细阐述了数字控制系统各硬件组成部分,基于C2000环境,用C语言和汇编语言结合开发了系统的控制软件,给出了系统软件总体结构的流程图,并开发了各个功能模块程序。最后,以径向二自由度交流混合磁轴承系统为试验对象,根据所设计的数字控制系统,构建了一个完整的交流磁轴承数控试验平台,对系统进行了起浮、稳定悬浮、抗干扰等相关试验,并对试验结果进行了分析。