磁悬浮技术应用于超洁净传送,可有效减少粉尘污染。可变磁路式永磁悬浮系统具有准零功率、准零悬浮力和高稳定性等特点。基于可变磁路原理设计应用于无尘传送的磁悬浮平台,将具有低功耗、抗吸附和抗偏载等优势,并有效规避电磁悬浮温升大和混合磁悬浮安全性差的弊端。本文主要针对可变磁路永磁悬浮平台的解耦控制、自动起浮控制和抗偏载特性展开研究。首先,阐述可变磁路磁力控制原理,并采用有限元法和实验测量法分析可变磁路磁极的磁力、磁扭矩特性。建立永磁悬浮平台的动力学模型,并确定悬浮磁极位移与平台自由度间的坐标变换关系,分析系统耦合性和可解耦性。建立状态空间方程,设计集中控制器,并先后采用仿真和实验实现悬浮平台的稳定悬浮和运动控制。然后,为解决悬浮平台起浮过程中易发散的问题,提出并验证分散控制策略。为消除起浮后的平台倾角,在分散控制基础上,增加基于气隙状态观测器和比例积分器的自纠偏控制器,并进行起浮实验验证。将集中控制策略应用于起浮控制,其中系统外环垂向自由度更换为PD控制,实现悬浮平台的自动起浮。设计积分分离算法对垂向自由度进行分段控制,实现了垂向平台高精度自动起浮。最后,提出抗偏载特性的概念,并阐述可变磁路式永磁悬浮平台的抗偏载实现机理。为分析可变磁路式永磁悬浮平台的偏载功耗表现,采用数值法对偏置负载作用下系统稳态功耗进行计算。开展偏载条件的平台加减载悬浮实验,分析载荷突变条件下平台响应特性,验证悬浮平台的抗偏载特性。结果表明,基于坐标变换矩阵的解耦方法和集中控制策略,可实现可变磁路式永磁悬浮平台的解耦。悬浮平台在分散控制和自纠偏控制下可实现悬浮平台的稳定自动起浮和稳定悬浮,在集中控制策略下可实现高精度自动起浮、稳定悬浮和三自由度运动控制。永磁悬浮平台具有良好的低功耗抗偏载悬浮能力,偏载加减载后平台仍可恢复至原平衡位置。各悬浮磁极悬浮动刚度存在差异,且均具有高静刚度低动刚度的特性。