主动电磁轴承(Active Magnetic Bearing)是一种利用可控电磁力将转子悬浮起来的新型轴承，具有无摩擦、无污染、长寿命等传统轴承无法比拟的优点。它是一个典型的机电一体化系统，包括电气控制系统(传感器、功率放大器、控制器)和机械系统(电磁轴承定子、转子、执行线圈)，其性能的好坏主要取决于电气控制系统的性能。本文以主动电磁轴承的控制器和功率放大器为研究对象，对其进行了深入的研究。本文首先介绍了电磁轴承系统的组成和原理，对其各部分功能进行了分析，建立了单自由度电磁轴承系统的数学模型，并利用MATLAB对其特性进行了仿真。接着讨论了电磁轴承的开关功率放大器，对其拓扑结构、调制方法、控制方式等做了分析。详细介绍了本文设计的两电平和三电平PWM开关功放的电路结构、控制电路、效率和纹波等，对功放的特性进行了仿真并测试了其性能。然后介绍了电磁轴承数字控制系统的结构，分为硬件和软件两方面对其进行了详细的阐述。硬件设计方面主要包括微处理器的选择、传感器滤波电路、DAC连接、DSP外设接口等，软件设计包括包括控制策略的选择、PID数字算法的推导、控制算法的程序实现等。最后对电磁轴承系统各部分进行了联合调试，成功完成了四个自由度的静态和动态悬浮，实验结果表明系统起浮平稳，阻尼合适，在大范围内稳定性好，能满足电磁轴承系统运行要永，论文所做的工作达到了预期的目标。