气体轴承和主动磁轴承都具有无摩擦、无磨损、无污染、高精度等优点,在高速超高速旋转设备中有很好的适用,但也有自己缺点,气体轴承不易控制、易受干扰等,主动磁轴承功耗大、温升快等,因此,若将两种轴承结合使用,形成一种新型轴承,充分发挥两者优点,弥补各自缺点,简化了传统结构的冗杂性,其性能要比单独使用会有很好地提升。本文主要针对气磁轴承转子系统的稳定特性展开研究分析,并设计一种新型光电检测装置为转子系统进行偏心距测量。为了更好的了解气磁轴承转子系统,本文先对气磁轴承结构、静动态特性进行了研究,再对检测系统进行了设计试验。首先,针对径向气磁轴承和轴向气磁轴承分别进行了设计,主要包括了结构设计、工作原理介绍以及数学模型建立,确定轴承结构参数、材料,推导了两种轴承的气体压力方程、电磁力方程以及耦合力数学模型;其次,利用有限元分析软件对气磁轴承的磁场、流场压力仿真分析,确定了气磁轴承的承载能力,并与推导的数学模型进行对比分析,其误差均不大于2.5%,并以此为基础,对气磁轴承进行了单自由度耦合场分析,得到不同参数下的承载物受力情况;再次,针对气磁轴承转子系统,建立了动力学数学模型,为之后研究奠定了理论基础,对气磁轴承气体部分进行了动态刚度阻尼系数计算,并分析了转子系统的模态分析,研究其临界状态,并给出了试验方案;最后,为了对转子系统进行偏心距测量,提出了一种新型光电检测装置,分析其工作原理,通过对检测装置的软硬件进行设计和编译,借助DSP和Matlab搭建了试验平台,其精度可到微米级别,为之后气磁轴承转子系统的偏心距信号采集提供了可行性基础。