磁轴承是一个集机电磁于一体的高度非线性系统,现有的将模型在平衡位置附近线性化的控制策略,在转子偏离平衡位置时,模型误差较大,很难实现高精度控制。本文在国家自然科学基金(60774044,61074019)资助下,着重研究了一种径轴向混合磁轴承的非线性建模与高性能解耦控制方法。主要研究内容包括：　　 ⑴针对课题组五自由度磁悬浮开关磁阻电机支承系统的需要,设计了一种新颖结构的径轴向混合磁轴承,介绍了该磁轴承的基本结构和工作原理,基于等效磁路法建立了大气隙范围内非线性模型,采用Matlab／Simulink分析了模型的非线性和耦合性。　　 ⑵为解决磁轴承现有控制方法只适合平衡位置附近线性化模型的局限性,提出了一种适合磁轴承大气隙范围内非线性模型的最小二乘支持向量机逆系统解耦控制方法。介绍了逆系统方法解耦原理和最小二乘支持向量机逆系统的结构形式、辨识方法和实现步骤,分析了附加控制器设计原则,研究了基于最小二乘支持向量机逆系统的复合控制方法。　　 ⑶将最小二乘支持向量机逆系统解耦控制方法应用于径轴向混合磁轴承高性能控制中。分析了磁轴承大气隙范围内非线性模型的可逆性,通过仿真平台获取了试验样本集,进而采用自适应遗传算法优化最小二乘支持向量机,建立了磁轴承逆动力学模型,并将其解耦成具有线性传递关系的三个积分型位移子系统,在此基础上,设计了PID控制器对子系统进行复合控制和仿真,仿真试验表明最小二乘支持向量机逆模型具备较高的辨识精度,复合控制系统具有较好的解耦效果和动静态性能。　　 ⑷设计了基于TMS320F2812 DSP的径轴向混合磁轴承数字控制系统硬件方案,为进一步开展各项参数调试与功能测试奠定了基础。