磁悬浮支承系统是利用可控电磁力将转轴悬浮起来,是一个典型的开环不稳定系统,需要采取一定的控制方法才能保证其稳定运行。因此磁悬浮轴承控制技术直接决定磁悬浮系统的稳定性。而与磁悬浮主轴等磁悬浮支承系统相比,磁悬浮飞轮电池的飞轮圆盘体积大,惯性大,陀螺效应严重,而且其转子的转速不断变化,其动态特性不仅与支承特性有关,还与转子系统的动力学模型息息相关,转子系统动力学模型精确如否直接影响到支承控制系统的优劣,常规分散控制及PID控制很难满足其要求。因此,获得精确的转子系统动力学模型,设计性能良好的支承控制系统,是磁悬浮飞轮电池储能系统稳定工作的前提。本文首先在分析了磁悬浮飞轮电池系统结构的基础上,建立了刚性转子的动力学模型及其状态空间控制模型,运用有限元法推导出了柔性转子动力学模型,求取了转子在给定支承刚度下的无阻尼模态以及对应的三维模态,分析了转子临界转速与轴承支承刚度的关系。其次,开发了磁悬浮飞轮电池支承控制系统软件模块。首先,针对磁悬浮飞轮电池转子系统为多输入多输出多耦合的特点,选取了以二次型函数为性能指标的线性二次型最优控制(LQR)方法来进行支承控制。然后,采用模态综合法对转子模型进行降阶,并使用matlab对刚性和柔性转子模型进行了控制系统仿真,仿真结果表明设计的线性二次型最优控制器能很好的抑制转子的振动。最后,搭建了磁悬浮飞轮电池支承控制系统硬件电路。主要包括：控制器、功率放大器、位移传感器、以及输入、输出信号的调理电路等。控制器采用DSP6713控制电路板,功率放大器是10路电压电流型集成式PWM功率放大器,位移传感器为电涡流位移传感器,设计了输入和输出信号调理电路以保证输入输出信号的准确性和稳定性。