永磁电动悬浮利用车载Halbach永磁阵列运动切割非磁性导体板轨道,在轨道中产生涡流,该涡流与气隙磁场相互作用产生所需悬浮力。该系统以永磁体为磁场源,非磁性导体板为轨道,具有结构简单,建造成本较低,可靠性强、自稳定悬浮等优点。但由于其自身欠阻尼特性使得系统在受到扰动时,易产生振动,系统悬浮稳定性差,严重情况下甚至不能自稳,此动态特性大大限制了其发展及应用。为此,本文提出了永磁电磁混合Halbach阵列电动悬浮,并通过解析法及仿真分析对其电磁特性和悬浮稳定性进行了研究。首先对永磁电动悬浮系统的悬浮稳定性进行了研究。推导出系统电磁力二维解析表达式,利用推导的悬浮力分析了系统悬浮稳定性,得到其欠阻尼特性,系统悬浮稳定性差。为增加系统阻尼,对带无源阻尼板的永磁电动悬浮系统悬浮稳定性进行了研究。推导了带无源阻尼板的永磁电动悬浮电磁力二维解析表达式,并对其悬浮稳定性进行了分析,发现系统仍处于欠阻尼状态,在外界扰动作用下持续振动时间较长,系统悬浮稳定性仍然较差。其次,对提出的永磁电磁混合Halbach阵列外部磁场进行了研究。利用面电流法及毕奥-沙伐定律推导出阵列外部磁场二维及三维解析表达式,其解析结果与有限元数值计算吻合良好。并分析了线圈电流及宽度对外部磁场的影响。再次,推导了永磁电磁混合Halbach阵列电动悬浮电磁力二维解析表达式。将含纵向端部效应及气隙谐波的永磁电磁混合Halbach阵列外部磁场傅里叶分解为各次正弦磁场的叠加,建立矢量磁位方程,利用边界条件求解出各正弦磁场切割导体板轨道时的矢量磁位,进而得到系统磁场、电磁力解析解。建立了相应的二维有限元数值计算模型对其解析解进行了验证。并分析了线圈电流及宽度对悬浮力的影响。然后,考虑到系统横向宽度的影响,推导了永磁电磁混合Halbach阵列电动悬浮电磁力三维解析表达式。建立了二阶矢量磁位方程,利用阵列源磁场及磁场边界条件,求得各区域二阶矢量磁位,进而得到系统磁场、电磁力解析解。建立了相应的三维有限元数值计算模型验证了解析解的正确性。并分析了线圈电流及宽度对悬浮力的影响。最后,设计了永磁电磁混合Halbach阵列电动悬浮加速度反馈悬浮控制器,三维模型仿真分析了系统在轨道及荷载扰动下的悬浮稳定性。结果表明,基于悬浮力三维及二维解析式所设计的加速度反馈悬浮控制参数,在外界扰动时均能使系统具有良好的悬浮稳定性。证明了本文所提永磁电磁混合Halbach阵列电动悬浮能够解决永磁电动悬浮的欠阻尼问题。