2035远景目标提出我国要由制造大国迈入制造强国行列,在这一转变过程中,数控机床作为工业制造领域内的关键设备承担着重要作用。传统数控机床中的电主轴通过机械轴承支撑,其转速和加工精度都受到了限制,为了进一步提高电主轴的加工性能,利用磁悬浮轴承支撑的磁悬浮电主轴得到了广泛研究。磁悬浮轴承包括直流磁轴承和交流磁轴承,直流磁轴承因体积较大且成本较高限制了它的应用前景,而交流磁轴承只需要一块逆变器进行驱动,其成本和体积相比直流磁轴承都有所减小。为了提高交流磁轴承悬浮力和控制电流之间的线性关系并且改善其径向两个自由度之间的耦合,本文在国家自然基金项目支持下对交流六极径向混合磁轴承（Hybrid Magnetic Bearing,HMB）展开了研究,围绕其数学模型、参数优化、解耦控制和数字控制系统等内容展开了研究。论文主要工作及成果如下:1、针对磁轴承的研究背景和意义进行了阐述,并从国外和国内两个方面介绍了磁轴承的研究现状;针对磁轴承系统,依次介绍了其结构及工作原理、分类及特点、应用领域;针对磁轴承的控制方法,详细介绍了滑模控制、自适应控制以及自抗扰控制在磁轴承系统中的应用。2、利用等效磁路法对六极径向HMB的工作原理和数学模型进行了阐述,并依据其转子运动学方程观察出其径向两自由度存在耦合的问题。为了进一步提升六极径向HMB整体性能,以悬浮力、涡流损耗和体积作为优化目标,提出了一种引入杂交概念的多目标粒子群（Multi Objective Particle Swarm Optimization,MOPSO）算法进行多目标参数优化的方法。首先根据灵敏度分析确定高灵敏度参数和低灵敏度参数,对低灵敏度参数直接利用有限元分析软件进行最优值的选择,而高灵敏度参数最优值则通过改进的MOPSO进行分析获取;最后依据最优参数建立的六极径向HMB有限元模型进行仿真研究验证了优化结果的可行性。3、为了进一步提升自抗扰控制（Auto Disturbance Rejection Control,ADRC）对六极径向HMB的解耦效果,提出利用最小二乘支持向量机（Least Squares Support Vector Machine,LSSVM）的回归预测功能根据扩张状态观测器（Extended State Observer,ESO）的输出去预测一部分扰动,再与ESO本身观测到的扰动相加作为系统的总扰动进行补偿,实现ADRC-LSSVM解耦控制器;最后进行了相关仿真研究,验证了ADRC-LSSVM相比于普通ADRC能够实现对扰动进行快速跟踪,在ADRC-LSSVM控制器控制下的六极径向HMB的起浮、负载以及抗干扰性能都得到了进一步提升。4、详细介绍了磁轴承数字控制系统的设计,最后构建了磁轴承控制系统实验平台,并进行了悬浮力-电流特性的检测以及转子起浮实验和负载实验,实验结果证明了在ADRC-LSSVM的控制作用下,六极径向HMB具备快速响应的能力,并且抗干扰能力也得到了一定提升。