近些年来,万物互联的时代离我们越来越近,以大规模集成电路为代表的硬件产业的发展为智能未来奠定了基石。为了我国综合国力的提升和国家安全的维护,必须要自主研发大规模集成电路制造装备。本课题以超精密运动平台光刻机为背景,研究了新一代工件台的替代对象——磁浮平面电机的建模和驱动的换流方法。首先,简单介绍了本次设计的平面电机的基本结构和设计原则,以二维Halbach阵列为磁钢,根据实际条件设计了磁体的拼装形式和尺寸。线圈绕组部分的设计以基于洛伦兹力法则的电机驱动方法为基础确定了尺寸以及排布方式。随后,在电机结构确定的情况下,建立了电磁力与电流的解耦模型。先建立永磁阵列的解析模型,在磁感应强度已知的情况下得到单个线圈在磁场中按照一定摆放方式时的受力模型。根据旋量理论得到整个线圈阵列的受力解耦模型。为了验证模型的精度,将永磁阵列的解析模型和单线圈的受力模型与有限元仿真的结果进行了对比。最后,针对磁浮平面电机的过驱动结构设计了相应的换流算法。以减少线圈的热功耗为目标,先针对单个位置,提出了基于梯度下降法和基于启发式优化算法的线圈换流方法。然后以S曲线作为线圈连续轨迹换流的实现目标,提出了基于范数的换流方法。其中2范数方法和无穷范数方法分别对热功耗的降低和最大电流的限制起到作用。在此基础上,结合启发式算法的思想,最后提出一种改进2范数的换流方法,实现了算法电流极限值的寻优。最终的仿真证明,该方法能够实现S曲线轨迹中线圈换流的实现。