磁悬浮轴承是一种支承装置,由电磁铁或者永磁体产生磁力使得被支承物体处于悬浮状态。在转子旋转过程中全程与定子无机械接触,具有无摩擦、不需润滑、寿命长等优点,目前在高速机床、飞轮储能、分子泵等方面已经被广泛应用。与普通滚珠轴承不同,磁轴承系统中转子悬浮于空间,因而容易受到外界以及自身磁场之间的干扰,导致转子偏离中心平衡位置,甚至造成系统故障;当转子处于运动状态,包括恒速运动、变加速等情况时,离心力会造成转子的位移发生周期性变化,形成与转速同频率的不平衡振动。针对以上磁悬浮轴承-转子系统存在的问题,本文分别为系统轴向磁轴承和径向磁轴承设计了控制效果较好的控制器,同时在保证系统稳定性的前提下,对其运动过程中的不平衡振动进行了抑制方法的研究。首先,对磁悬浮轴承-转子系统工作原理进行了阐述,并对转子所受的电磁力进行了分析,在此基础上建立了磁轴承轴向单自由度和径向四自由度数学模型,并给出了位移传感器和功率放大器的数学模型。然后,将PID控制和模糊控制的优点相结合,采用模糊PID控制对轴向单自由度磁悬浮轴承模型进行控制,在此基础上进行了改进,通过模糊控制器输出自适应的伸缩因子,使得PID模糊控制器的论域自适应变化;采用H?控制器对径向四自由度模型进行了解耦分散控制,并进行了仿真分析。再次,对转子运动时的不平衡振动产生原因进行了分析,采用相变型增益峰值控制方法和相变型自动平衡方法对不平衡进行了抑制,分别阐述了两种方法的抑制原理,并分析了滤波器不同参数对抑制效果的影响。分别采用这两种方法对处于恒速和恒加速的转子的不平衡振动进行抑制,并分析了其抑制性能。最后,将相变型增益峰值控制和相变型自动平衡方法结合,采用一种相位稳定方法对不平衡响应进行抑制,仿真结果表明这种方法可以起到与前两种方法相同的抑制效果,同时避免前两种方法在低速和高速时需要进行切换控制的问题。