磁悬浮平面电机是一种利用电磁力直接驱动电机动子悬浮和平动的新型平面驱动装置,具有结构简单、响应速度快、运动和定位精度高等优点。在半导体制造等高精密加工领域具有广阔的应用前景。论文以面向高性能平面驱动装置的动磁式磁悬浮平面电机为研究对象,围绕该电机的电磁建模、驱动方法和位置检测技术等方面展开研究。首先,分析了动磁式磁悬浮平面电机的结构特点和工作原理,利用傅里叶变换方法,分别推导了在忽略磁场端部效应和考虑磁场端部效应的情况下电机动子一维Halbach永磁阵列的磁场模型。结合磁场模型,利用洛伦兹力法建立了电机动子永磁阵列在励磁线圈作用下的电磁力模型。有限元仿真结果与推导的模型之间平均相对误差小于5%,验证了所建立的电磁模型的准确性。基于dq分解的思想,推导了电机解耦的电磁力模型。其次,为了消除磁场端部效应对动磁式磁悬浮平面电机控制的不利影响,制订了合理的电机线圈切换策略。根据电机驱动方案的需求,设计了线圈电流驱动器的硬件方案,制作了驱动器的实物。在此基础上,设计了驱动器的电流环控制器。理论分析驱动器的电流控制性能为:电流超调量4.25%,电流上升时间0.133ms,调节时间0.4ms,稳态误差为0,幅值裕度为11.2dB,系统带宽为2.52kHz,满足了电机控制的实际需求。随后,设计了基于激光位移传感器的动子六自由度传感方案,基于该方案推导了动子六自由度信息解算模型。结合传感器实际的性能参数对传感方案的性能进行了理论分析。得到电机动子的检测分辨率为:x轴位移7.995μm,y轴位移4.003μm,z轴位移0.33μm,x轴旋转角0.5μrad,y轴旋转角0.9μrad。最后,设计和加工了动磁式磁悬浮平面电机本体,搭建了电机样机平台。基于搭建的样机平台,通过实验验证了整体系统方案设计的有效性。