无轴承电机(Bearingless Motors)不仅具有相对应传统电机所有特点，还兼具磁轴承无摩擦磨损、无需润滑、使用寿命长等优点，可同时实现转子悬浮和旋转，在转子无轴承支撑和传动领域具有划时代意义。相比于其他各类无轴承电机，无轴承异步电机(Bearingless Induction Motor，BIM)具有结构简单、成本低、气隙均匀、可靠性高、齿槽脉动转矩低、弱磁范围宽等特点，并且可采用普通笼型转子，机械强度高，特别适合在高速、超高速状态下运行，是研究最早、最多的无轴承电机类型之一。本文在国家自然科学基金项目(51475214、61104016)的资助下，在BIM径向悬浮力产生机理及数学模型建立、悬浮转子质量不平衡产生机理、补偿控制策略以及转子振动不平衡补偿数字控制系统等方面进行了研究，具体内容如下:　　首先，介绍了无轴承电机的研究背景、发展状况，概述了其发展趋势和应用前景。在阐述BIM工作原理和分析其径向悬浮力产生机理的基础上，建立BIM数学模型，进而构建基于气隙磁场定向控制策略的控制系统，实现了BIM的稳定悬浮和旋转控制。　　其次，为抑制因BIM转子质量不平衡引起的振动，提高转子悬浮精度，提出了两种不同补偿准则下的BIM悬浮转子振动补偿控制策略并做了简要对比分析。一种是在最小位移准则下采用基于坐标变换的前馈补偿器对BIM转子质量偏心振动进行补偿控制，此方法大多用在旋转精度较高的场合;另一种是在最小作用力准则下利用基于最小均方(least-mean-square，LMS)算法的自适应滤波器对BIM转子质量偏心振动进行补偿控制，此方法一般在旋转精度较低的情况下使用。为验证所提方法的有效性，在Matlab/Simulink中分别建立各自仿真模型进行了仿真研究与分析。　　最后，构建了以TMS320F2812为核心的BIM转子不平衡补偿数字控制实验平台进行实验研究。实验中采用基于坐标变换的前馈补偿器来实现转子振动补偿控制。实验结果显示，使用前馈补偿器后，悬浮转子的振动幅值减小到原来的一半左右，有效抑制了BIM悬浮转子的振动。