磁悬浮技术是一种利用磁力使被悬浮物体处于无接触悬浮状态的机电一体化技术。随着磁悬浮技术的研究不断深入,在许多领域凭借其显著的优点得以快速的应用和推广,例如机械制造、电力电子器件、电机摩擦抑制、计算机研究等,其中磁悬浮运动平台的研究是近些年来磁悬浮技术应用研究的热点之一。磁悬浮运动平台是一种具有无接触、无需润滑、易维护、寿命长和精度高等优点的非接触式的支撑平台,具有广阔的应用前景。在磁悬浮运动平台的设计中,电磁铁的设计和优化是其关键,是保证平台稳定工作的基础,电磁铁承载力特性的决定了平台的控制精度和稳定性,因此对磁悬浮运动平台用电磁铁的建模与力学特性研究有着重要的理论与应用价值。本文的目标是设计一种新型的能够实现悬浮支撑和水平定位的磁悬浮运动平台,针对平台大跨度、大气隙的特点,对平台用电磁铁的结构进行设计和优化,对承载力特性进行分析。具体工作包括：(1)介绍了磁悬浮运动平台的结构与原理,阐述了磁悬浮支撑单元和定位单元的工作原理,通过对位移传感器和功率放大器的调研和比较,选择平台所用位移传感器和功率放大器的类型；(2)针对所研究的磁悬浮运动平台跨度大、气隙大的结构特性和工作特点,对平台用电磁铁及其相关结构参数进行设计优化,选取适用的铁磁材料,设定电磁铁的静态工作点和工作气隙；对电磁铁的绕组和磁路进行设计,按照系统的技术要求,对其绕线方案、耐热能力、绕组匝数、漆包线线径、绕组电感和磁路参数做出相应的设计和计算；对电磁铁损耗及其温升进行分析；(3)为实现电磁铁的承载力的高精度控制,对电磁铁的承载力特性进行分析,基于气隙磁通边缘效应,搭建磁路模型,对电磁铁的轴向和径向(横向)承载力及其多自由度力耦合性进行计算和分析,计算得到各自由度承载力及其刚度,利用有限元仿真软件进行仿真分析和比较,为磁悬浮运动平台中电磁铁轴向和径向(横向)的解耦控制提供了理论依据；(4)基于有限元仿真方法,以设计的电磁铁为基础建立仿真模型,对其承载力、磁场分布、磁感应强度等电磁场参数展开分析计算；结合铁芯的平滑化修整和差动电磁铁磁极的布置形式,对结构进调整优化,并最终设计出磁悬浮运动平台。本文主要研究的内容是磁悬浮运动平台电磁铁的建模、承载力计算及其结构参数的设计优化和支撑特性分析,完成了符合性能指标和技术指标的新型磁悬浮运动平台设计。本文所建立的基于气隙磁通边缘效应的磁路模型,适用于磁悬浮运动平台的电磁铁的设计与优化过程和承载力特性分析,对于电磁体的设计具有一定的参考意义,为电磁力的计算和分析提供了一定的理论基础。