磁悬浮轴承(MB)是一种新型的机电式轴承,是利用电磁场对导磁体的作用力而实现对转子的无接触支承。随着磁轴承技术在诸多特殊领域的广泛应用,要求磁轴承控制器具有更强的功能和灵活的自适应性。早期磁轴承多采用模拟控制,随着计算机技术和数字信号处理技术的发展,数字控制逐渐成为了磁悬浮轴承控制技术的主导。基于DSP的数字控制器运算速度快,易于实现复杂的控制算法,实时性好。本课题的出发点就是将DSP应用在磁悬浮轴承的数字控制器中。本论文主要进行了单自由度磁轴承控制系统分析和基于DSP的数字控制器硬件基础上的控制软件编写,并设计了轴向磁轴承机械结构。首先,推导了单自由度磁轴承—转子系统的运动方程,对磁悬浮轴承系统各部分进行了详细的介绍,建立了轴向磁轴承控制系统的闭环传递函数;其次,对轴向磁轴承力学模型进行理论分析,推导出轴向磁轴承的设计公式,设计了轴向磁轴承;以设计好的轴向磁轴承为控制对象,用MATLAB对磁轴承系统进行了仿真研究;再次,以数字信号处理器(DSP)为核心建立了单自由度磁轴承数字控制系统,对数字控制系统主要电路进行了分析。理论分析了PID调节器中各参数对控制器性能的影响;最后,以DSP硬件控制为基础,运用汇编语言编写了单自由度磁轴承系统的控制软件,对控制器的实现进行了评估。并使用所编写的控制程序对正弦信号和方波信号进行PID处理,把实验结果与理论分析进行比较,获得了理想的控制效果。