随着“中国制造2025”首个十年纲领和“十四五规划”的提出与实施,现代工业、智能制造等受到广泛关注,这促进了我国机械制造、工业自动化的快速发展,而轴承在其中起到无可替代的支撑作用。随着工艺要求的提高,传统机械轴承在高速使用中存在的摩擦力大、维护成本高和噪声污染等问题日益突出,针对磁悬浮轴承的研究也日趋深入。磁悬浮轴承（简称磁轴承）是借助磁场力,消除转子与定子的接触摩擦,从而使转子实现稳定悬浮,其通常由机械部分、电控部分和辅助支撑部分等构成,其磁场力一般由永磁体或者线圈通电产生。磁轴承相对工业加工常用的机械轴承而言,其优点是没有摩擦、无需润滑设备、工作寿命较长、可长期高速运行等,在航空航天、医疗器械、机械加工等不同领域得到广泛应用。因工业常用的四极和八极磁轴承存在的体积大、成本高等缺点,体积更小、采用逆变器进行控制的三极磁轴承受到了广泛关注,但不对称的三极结构会增大系统的非线性和耦合性。针对以上弊端,本文针对逆变器驱动式六极径向主动磁轴承（Active Magnetic Bearing,AMB）进行研究,介绍其数学模型、参数设计和位移自检测技术,并基于实验台进行实验验证。本文主要完成工作及成果如下:（1）首先阐述了磁轴承的基本组成、工作原理、类别和特点以及多个领域中的实际应用,其次按照时间顺序分别综述了国外以及国内磁轴承的开发历程及研究现状,最后论述了磁轴承的位移自检测技术及其分类特点。（2）首先依据六极径向AMB的结构图和磁路图综述其结构和运行原理,对其数学模型进行推导并分析了转子运动学方程,其次根据承载力和避免磁饱和等要求设定其参数,最后通过有限元仿真分析软件对其力-位移、力-电流关系进行分析,验证了设计参数的合理性。（3）提出采用基于改进量子粒子群算法优化容积卡尔曼滤波（Cubature Kalman Filter,CKF）的转子位移自检测技术,解决传统位移传感器存在的体积大、成本高等弊端。在建立位移与控制电流的预测模型基础上,利用改进量子粒子群优化算法对CKF计算得到的状态预测值进行寻优修正,提高预测精度。在Matlab仿真软件中进行了模型搭建,验证了该方法用于转子位移自检测的可行性。（4）首先完成逆变器驱动的六极径向AMB数字控制系统并绘制了控制框图,设计了硬件模块并详细介绍了其原理图和具体功能。其次完成了软件模块并介绍了对应的功能和相关的程序流程。最后构建完成实验平台并进行相关实验,验证了该数字控制系统的性能。