磁悬浮轴承是利用磁力作用将转子悬浮于空间，使转子与定子之间没有机械接触的一种新型高性能轴承，具有寿命长、能耗低、噪声小、无需润滑等优点，在航空航天、能源、交通、机器人等高科技领域有着广泛的应用前景。 磁悬浮轴承的研究涉及多个学科领域的专业知识，增加了其设计工作的难度，使得磁悬浮轴承的推广和应用受到一定的限制。针对这一问题，在国家自然科学基金资助项目“磁轴承智能化的机理及其关键技术研究”中提出了一种可以降低设计者要求的“在线设计”方法。本文就是根据这个思想对其实现的可能性及其具体过程进行了分析研究，其主要内容是：基于磁悬浮系统的模型特征，建立了系统相关静态参数的识别与分析方法；同时，在对系统的动态特点分析的基础上，提出了系统部分动态参数“在线识别”的初步构想。 本文首先在分析磁悬浮轴承工作原理的基础上，描述了单自由度磁悬浮系统数学模型，并对原平衡板模型的分析中的不足做出了相应的改进与完善，使模型更加接近于实际系统，为控制器的设计打下了基础。并根据模型的分析，建立了单自由度磁悬浮(平衡板)实验台。 在控制器方面，本文应用以美国TI(Texas Instruments)公司的数字信号处理器(DSP)芯片(型号：TMS320LF2407A)为核心的开发仿真系统、电涡流位移传感器、自制的A/D和D/A调理电路和功率放大电路，构成单自由度磁悬浮(平衡板)系统的数字控制器硬件系统。 在系统控制软件设计方面，采用基于不完全微分PID的控制策略，针对传统实验试凑法PID控制参数寻找困难、过程繁琐、开发周期长等缺点，开发了PID控制参数自整定的控制算法，实现了控制参数自主搜索的功能。最后，使用C语言和汇编语言混合完成了系统的软件设计。 论文最后对上述单自由度磁悬浮(平衡板)系统实验台进行悬浮控制试验，同时，对相关的静态参数进行测试。结果表明，本文设计的数字控制系统稳定性好、可靠性高、使用简单，达到了预期的控制精度。