为使磁悬浮轴承要在更多的工业领域得到应用，研究成本低、结构简单并且性能优越的混合磁悬浮轴承，实现性能和成本的统一，具有重要的意义。本文研究了混合磁悬浮轴承的设计方法，对所设计的混合磁悬浮轴承进行了实验研究，并将设计中运用到的有限元方法应用到其他的工业领域，具体工作包括： (1)提出了以永磁轴承为径向轴承、电磁轴承为轴向轴承的混合磁悬浮轴承设计系统方案，该结构的混合磁悬浮轴承综合电磁轴承和永磁轴承的特点。 (2)设计了多对磁环结构的径向永磁轴承，对径向永磁轴承进行了三维有限元分析，首次深入研究了该结构中各对磁环间的气隙对轴承刚度的影响；提出了该结构的径向永磁轴承的设计步骤和优化方法；运用有限元方法分析其承载力和刚度等性能，并与实验得出的结果进行比较。结果表明：设计的径向永磁轴承的性能优越，提出的设计方法具有较强的实用性。 (3)设计了轴向电磁轴承的结构和尺寸，并分析其承载力和刚度等性能；设计了轴向电磁轴承的数字控制系统，主要包括基于DSP的数字控制器和基于IPM的开关放大器；进行了数字控制系统的标定实验，包括传感器标定、调压电路标定和功率放大器标定。结果表明：数字控制系统性能可靠；进行了PD控制器参数整定实验，对实验中存在的问题和发生的现象进行了分析，并针对性地提出了解决方案。 (4)对GIS(Gas Insulated Switchgear)内部电场进行了三维有限元计算，分析其结构和尺寸设计的合理性，为GIS设备的研发和试验提供了理论基础。