磁悬浮轴承是运用可控电磁力将转子稳定悬浮在空中，实现转子和定子之间无机械接触的一种新型高性能轴承。它具有无摩擦、无磨损、无需润滑、寿命长、转速只受转子材料限制等优良特性，特别适合在高速、真空、洁净等环境下使用。随着制造业的迅速发展，机床的作用就显得尤为重要，尤其是超高速精密机床，若能将磁悬浮主轴运用到磨削机床中，势必会为制造业的发展带来助力一推。
磁悬浮转子的质量分布是否均匀、平衡，在很大程度上影响着磁力轴承系统的稳定性，采用质量分布均匀对称的转子和好的不平衡补偿方法可以极大地改善系统高速运行时的稳定性和安全性。根据磁悬浮轴承的研究现状、发展趋势以及存在的问题来对本课题所要解决的问题进行深入的研究。为了提高磁悬浮轴承高速运行时的可靠性、平稳性和安全性，本文以磁悬浮磨削电主轴为研究对象，对其不平衡振动中的不平衡量进行分析并建模求解，设计一种不平衡补偿的控制算法，对转子的不平衡振动进行补偿，通过数值仿真分析和实验验证对研究对象的相关问题进行解决。
本文首先介绍了磁悬浮轴承的基本工作原理，分析了磁悬浮轴承系统高速运行时转子不平衡振动产生的原因和信号特点，在此基础上对转子的不平衡振动及其补偿方法进行了分类后，进一步阐述了不平衡补偿的基本原理。然后建立含有不平衡扰动的转子动力学模型，对去除不平衡振动中的同频量方法进行详细分析，提出不平衡振动补偿的完整方案。接着详尽介绍了补偿算法的实现原理，通过MATLAB对所设计的补偿算法进行仿真，然后分析仿真结果，结合磨削主轴确定各项参数，并将此算法运用到基于DSP的磁悬浮轴承控制系统中来解决不平衡振动的补偿问题。
最后搭建实验平台，将补偿算法加入到控制系统中，通过实验来验证补偿算法的可行性及控制稳定性，并与MATLAB的仿真结果进行对比，观察实验结果与仿真结果是否一致。在实验过程中，通过对比未加补偿算法和加入补偿算法的转子轴心轨迹图，来证明所设计的不平衡补偿算法对于解决磁悬浮磨削电主轴的不平衡问题有明显的效果。
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