无轴承盘式电机又名无轴承永磁薄片电机，是一种新型的无轴承电机。电机永磁转子被制成独特的盘式结构，可实现五自由度的稳定悬浮。它继承了传统磁轴承的一系列优点，无接触、无磨损、无需润滑、使用寿命长、低噪音、超洁净，又兼具永磁同步电机功率密度大、功率因数高等优点，同时电机本身的结构还使其具有高密封性、小型化、易控制等新的优良特性。由该种电机驱动的离心泵与传统驱动方式相比具有显著优势，能实现液体的密封式传输，这些优势使得无轴承盘式电机能够应用在生物医药工程、半导体加工制造、化学化工生产、航空航天设备制造和生命科学等领域，以及许多需要对洁净的液体密封处理的场合，因此该种电机具有宽广的应用前景和及其重要的实用价值。　　本论文针对无轴承盘式电机的数学模型和数字控制系统，从理论到试验作了较为深入的研究，研究内容主要分为以下几个部分:　　首先，介绍无轴承电机和无轴承盘式电机的整体发展状况，包括研究历史与现状、电机的应用领域，以及目前需要关注的关键技术。在分析无轴承盘式电机工作原理的基础上，针对无轴承盘式电机转子运动时的偏心位移，建立了新的转子偏心坐标系，在该坐标系下利用麦克斯韦应力张量法推导了径向悬浮力模型。利用有限元分析软件，将径向悬浮力分析结果与数学模型计算值相比较，验证了所建立的悬浮力数学模型的准确性。在转子偏心坐标系下，利用偏心位移直接控制和悬浮力绕组电流直接控制法，分别实现了悬浮力控制。　　其次，给出无轴承盘式电机的机械结构图，设计并组装无轴承盘式电机试验样机。设计无轴承盘式电机数字控制系统硬件电路，并根据控制要求完成硬件调试，根据所选控制策略设计相应软件。为便于调试，开发了基于Microsoft VisualBasic6.0的图形用户界面。　　最后，对无轴承盘式电机控制系统进行试验验证，包括转子静态悬浮试验、转子动态悬浮试验、是否采用偏心位移直接控制时的悬浮力控制对比试验和电机调速试验，给出试验波形，并对试验结果进行初步分析，以验证理论的正确性，为今后无轴承盘式电机更深入的试验研究奠定基础。