1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.课题的背景与意义

磁悬浮轴承简称磁轴承,是利用磁场力将转子无接触地悬浮于空间的一种新型高性能轴承。磁轴承通过受控磁场力使得转子和定子之间没有任何机械接触,集动力学、机械学、电磁学、电力电子技术、控制理论和数字控制器理论等技术于一体,是典型的高科技机电一体化产品。由于定、转子之间不存在机械上的接触，所以磁悬浮轴承的转子可达到很高的运转转速，并且具有机械磨损小、能耗低、寿命长、无润滑和无污染等优点，特别适合高速、真空、超洁净和核等特殊的应用场合^[1],从根本上改变了传统的支承型式,在能源、交通、航空航天、机械工业、机器人、生命科学等领域己经显出了极其重要的科研与应用价值,被喻为”世纪的支承”^[2]。在国际上被誉为”磁轴承之父”的瑞士技术科学院院士教授曾在第四届国际磁轴承技术会议上明确指出磁轴承技术的成功将导致支承技术的革命,磁悬浮技术将迅速地为越来越多的技术领域（特别是军工和空间技术）所接受与采用^[3]。磁轴承按其约束功能可分为轴向单自由度、径向两自由度^[4]和轴向-径向三自由度磁轴承。三自由度磁轴承集轴向、径向磁轴承于一体，简化了结构，缩小了体积。按悬浮力产生的原理，磁轴承又可分为主动式、被动式及混合式。混合式磁轴承是由永磁体提供静态偏置磁通而电磁铁只提供控制磁通，因而功放体积较小、结构紧凑、耗能小、气隙也能做得大些。按控制电流类型将磁轴承分为直流式、交流式与交直流^[5-6]。直流式磁轴承功率放大器价格高，体积大，一个径向磁轴承需要二路(双极性)功率放大电路；而交流式采用交流三相功率逆变器给控制线圈提供控制电流。为了使磁轴承系统减小尺寸、改善动态性能和降低成本,提出一种将轴向磁轴承和径向磁轴承的功能相结合的永磁偏置三自由度电磁轴承^[7]。随着磁轴承的不断发展，磁轴承不仅在航天工业和空间技术领域已得到了广泛的应用,而且对重工业和能源工业的大型设备的发展也有极大的好处。

2.课题的国内外研究现状的介绍以及应用

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.本课题要解决的问题

根据设计要求，结合实际情况，确定三自由度磁轴承的拓扑结构和元器件参数,以磁路法为基础，并以体积最小为优化目标，推导出参数优化设计公式。

2.本课题拟采用的研究手段