1.一种机器人磁悬浮智能柔性减速器系统，其特征在于：包括智能柔性减速器系统和智能控制电气系统；所述智能柔性减速器系统包括精密机械减速器和磁浮传动系统；所述智能控制电气系统包括人机对话系统、远程无线通信系统、数据采集反馈系统、控制系统和机构执行系统；
所述智能柔性减速器系统包括内转子总成、外转子总成、内转子固定轴、内转子输入轴和电磁悬浮轴承；所述内转子总成包括内转子磁轭、内转子电磁线圈、内转子永磁体，内转子永磁体与内转子电磁线圈间隔均匀嵌入在内转子磁轭的圆周上，内转子磁轭通过电磁悬浮轴承Ⅲ和电磁悬浮轴承Ⅳ柔性支承在内转子固定轴上；所述内转子输入轴连接并固定在内转子磁轭上；
外转子总成包括外转子永磁体和外转子磁轭，外转子永磁体间隔均匀分布在外转子磁轭的内径圆周上，外转子磁轭通过电磁悬浮轴承Ⅰ和电磁悬浮轴承Ⅱ分别柔性支承在内转子固定轴和内转子输入轴上。
2.根据权利要求1所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统，其特征在于：所述内转子输入轴上安装固定有集成环总成，扭力传感器、光电编码器都安装在集电环总成上，温度传感器安装在内转子磁轭的内圆周上；所述内转子磁轭与电磁悬浮轴承Ⅲ和电磁悬浮轴承Ⅳ的外圆之间分别嵌入隔磁环A与隔磁环D；所述电磁悬浮轴承Ⅰ与外转子永磁体相对的端面之间装有隔磁环C，电磁悬浮轴承Ⅱ与外转子永磁体相对的端面之间装有隔磁环B所述内转子输入轴与电磁悬浮轴承Ⅲ之间装有调整垫片A，内转子固定轴与电磁悬浮轴Ⅳ之间装有调整垫片B。
3.根据权利要求1所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统，其特征在于：所述电磁悬浮轴承包括轴向定子Ⅰ、轴向定子Ⅱ、轴向电磁线圈组Ⅰ、轴向电磁线圈组Ⅱ、永磁环、径向定子、径向电磁线圈组、位移传感器、转子、紧固螺栓A、紧固螺栓B；轴向电磁线圈组Ⅰ嵌绕在轴向定子Ⅰ的内圈圆周上，轴向电磁线圈组Ⅱ嵌绕在轴向定子Ⅱ的内圈圆周上；位移传感器安装在径向定子的径向槽内，径向电磁线圈组沿圆周等份均匀嵌绕在径向定子的轴向槽内，组成径向定子总成；永磁环、转子、以及径向定子总成，分别安装在轴向定子Ⅰ与轴向定子Ⅱ的中间，并且用紧固螺栓A和紧固螺栓B联接紧固。
4.根据权利要求1所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统，其特征在于：所述人机对话系统包括DSP主控制器CPU、LCD显示模块DM、系统工况参数显示器LCD，系统工况参数显示器LCD与LCD显示模块DM连接，LCD显示模块DM通过CAN3与DSP主控制器CPU连接，适时显示或设置调整磁悬浮柔性减速器系统运行中的技术参数和运行状态；所述的远程无线通信系统包括智能柔性减速器系统中的嵌入式ZigBee通讯发射模块、ZigBee通信接收模块、GPS定位模块、LCD显示模块DM、工况参数显示器LCD，其中智能柔性减速器系统中的嵌入式ZigBee无线通讯发射模块、ZigBee通信接收模块和GPS定位模块通过CAN5与DSP主控制器CPU连接，显示器与LCD显示模块DM连接，LCD显示模块DM通过CAN3与DSP主控制器CPU连接，ZigBee通信接收模块与上位机计算机系统连接，实现机器人磁悬浮智能柔性减速器系统与工业物联网各终端的远程通讯；数据采集反馈系统，包括位移传感器、温度传感器、温度变送器模块、电子式力矩传感器、光电编码器、数据采集及信号调理模块，其中，位移传感器与数据采集及信号调理模块连接，数据采集及信号调理模块再通过RS485模块与DSP主控制器CPU连接，温度传感器与温度变送器模块连接，温度变送器模块再通过RS485模块与DSP主控制器CPU连接，电子式力矩传感器通过CAN6总线与DSP主控制器CPU连接，光电编码器通过CAN4总线与DSP主控制器CPU连接，从而实现对机器人磁悬浮柔性减速器系统中的各转轴的位置偏移量、内转子与外转子的旋转角度、旋转速度、旋转方向、承载扭矩大小和工作温度的实际数据进行适时地采集与反馈。
5.根据权利要求1所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统，其特征在于：所述控制系统包括主控制器CPU、电源管理模块、开关量输入模块、DAC数模转换模块，其中电源管理模块、开关量输入模块与DSP主控制器CPU连接，DAC数模转换模块通过CAN1总线与DSP主控制器CPU连接，组成一个计算处理中枢，对从各个传感器分别采集而来的数据信号，通过DAC数模转换模块输入DSP主控制器CPU分别进行运算处理，再对相应的执行驱动模块分别发出相应的执行指令信号，并同时通过嵌入式ZigBee无线通信模块及其传感网络，将这些数据信息及指令信息传输到系统上位机计算机系统，再通过远程无线网传送到工业物联网管理终端，实现对机器人磁悬浮柔性减速器系统中的各个电磁线圈的控制电流、控制磁通的大小进行精准的适时调整控制，并为物联网管理终端提供工况数据与故障分析的原始依据。
6.根据权利要求1所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统，其特征在于：所述机构执行系统包括伺服电机、伺服驱动器、内转子总成、外转子总成和磁浮轴承系统，其中，磁浮轴承系统包括功率放大器模块组、电磁铁线圈组、磁悬浮轴承转子组，功率放大器模块组输入端分别与DAC数模转换模块的交流输出端和直流输出端连接，同时通过CAN2与DSP主控制器CPU连接，功率放大器模块组输出端分别与之相对应电磁铁线圈组连接，而与电磁铁线圈相对应的磁悬浮轴承转子组BE1、BE2对应安装在固定轴上，磁悬浮轴承转子组BE3、BE4分别对应安装在固定轴和输入轴上，而与各转子相对应安装的位移传感器，通过RS485信号收发模块分别与数据采集及信号调理模块连接，温度传感器与温度变送器模块连接，数据采集及信号调理模块、温度变送器模块再通过RS485信号收发模块与DSP主控制器CPU连接；伺服驱动系统包括伺服驱动器、伺服电机、内转子总成和外转子总成，其中，伺服驱动器通过CAN7总线与DSP主控制器CPU连接，伺服电机线圈输入端与伺服驱动器的交流输出端连接，伺服电机线圈输入端同时通过信号线与光电编码器连接，内转子总成上的电磁线圈输入端与DAC数模转换模块的直流输出端连接，对各电磁线圈的电流大小以及磁通量的多少进行调整与控制，进而实现对机器人磁悬浮柔性减速器系统中各执行机构的各种运动状态的速度矢量、扭矩大小、位置偏差、温度变化、动载稳定性等的调整与控制。
7.一种采用如权利要求1-6中任一机器人磁悬浮智能柔性减速器系统的控制方法，其特征在于：采用无级变速、无物理接触的电磁力传动，首先，其转动矢量由伺服电机的花键轴旋转通过输入轴传递到内转子总成，再通过内转子与外转子气隙之间的磁通产生的磁场力传递给外转子总成，并驱动外转子同向旋转，而外转子的变速是通过内转子与外转子气隙之间的控制磁通实现的，通过改变内转子总成上的电磁线圈的电流大小和方向，可改变控制磁通的大小和方向，控制磁通产生的磁场力与偏磁磁通产生的磁场力进行矢量叠加，从而实现无级调节外转子的转速，即实现外转子的减速与加速运动，并根据外转子所承载的扭矩的变化，实现恒功率转动矢量的传递，即在设定的转速范围内，当外转子承载的扭矩增大时，外转子转速自动减慢，反之，外转子转速自动增快，通过改变伺服电机的转动方向，可实现改变内转子和外转子的旋转方向；伺服电机的花键轴通过输入轴的花键套将伺服电机的转动矢量，以与其等速比传递给输入轴，进而传递给内转子总成，再通过内转子总成与外转子总成气隙之间的磁场合力驱动外转子总成旋转，其中，内转子总成是通过电磁悬浮轴承柔性支承在固定轴上，外转子总成是通过电磁悬浮轴承分别支承在固定轴与输入轴上，通过调节电磁悬浮轴承线圈电流的大小，即改变径向控制磁通和轴向控制磁通的大小，可精确地控制内转子与外转子旋转的同轴度、位置度，以及内转子与外转子旋转动载时的径向与轴向的跳动与位置误差，始终保持内转子与外转子在动态载荷下旋转的高稳定性和可靠性。
8.根据权利要求7所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统的控制方法，其特征在于：
人机对话系统把从数据采集反馈系统中的各传感器传输进来的数据信息、参数等电信号，通过DSP主控制器CPU的运算处理，通过CAN3总线把图像数据和系统各工况参数传输给DM，即LCD显示器驱动模块NH12864M，再传输给LCD显示器显示并保存，并将机器人磁悬浮柔性减速器控制系统中的工况技术参数以及各转轴、转子的位置状态及位置偏差显示出来，同时，通过LCD显示器或触摸屏可以修改、调整或重新设置磁悬浮系统的工况技术参数，并通过CAN3总线传输给DSP主控制器CPU，DSP主控制器CPU再将不同的指令分别传送到执行机构的各执行驱动模块，从而实现机器人磁悬浮柔性减速器系统中的运行状态及运动位置、磁通量、动载扭矩和运行环境温度的调整；所述远程无线通信系统的嵌入式ZigBee无线通信模块及其传感网络、上位机计算机系统/PC机、GPRS/4G通信模块组成远程无线网络通信系统，4G/5G通信模块、GPS定位模块、LCD显示模块NH12864M、显示器LCD、DSP主控制器CPU工作时，机器人磁悬浮柔性减速器系统中的运行状态及运动位置偏差、磁通量、动载扭矩和运行环境温度等各参数信息，通过CAN5从DSP主控制器CPU传输到ZigBee无线通信发射模块及其传感网络，再通过ZigBee无线通信接收模块传送到该磁悬浮柔性减速器控制系统的上位机计算机系统/PC机，再由计算机系统基于HTTP通信协议，通过4G/5G远程通信网络传送到该机器人工业物联网服务器管理终端，物联网管理终端可以根据各运行数据、参数分别对其进行相应的数据设置修改、存储，并发出相应的指令，物联网服务器管理终端基于MQTT消息队列遥感传输技术协议，通过远程无线通信网络将各相应的指令传送给机器人磁悬浮柔性减速器控制系统的上位机计算机系统/PC机，上位机将相应的指令，通过ZigBee无线收发模块及其传感网络及CAN5总线将修改或设置的指令信息传输给DSP主控制器CPU进行比较和运算处理，再将处理运算后的各信息指令，分别通过CAN1传送到DAC数模转换模块，通过CAN2传送到功率放大器模块，通过CAN7传送到执行机构的伺服驱动系统，进而驱动执行机构系统按指令执行动作，通过CAN3将各工况参数数据传输给LCD显示模块NH12864M，并在显示器LCD中显示出来的；所述数据采集反馈系统，包括位移传感器、温度传感器、温度变送器、电子式力矩传感器、光电编码器、数据采集及信号调理模块，其中，位移传感器与数据采集及信号调理模块连接，再通过RS485模块与DSP主控制器CPU连接，温度传感器与温度变送器连接，再通过RS485模块与DSP主控制器CPU连接，电子式力矩传感器模块通过CAN6总线与DSP主控制器CPU连接，光电编码器模块通过CAN4总线与DSP主控制器CPU连接，将位移传感器、温度传感器、温度变送器、电子式力矩传感器、光电编码器反馈来的工况信号参数，以及开关量输入模块传来的指令传输给DSP主控制器CPU进行分类、比较、运算处理，然后发出相应的指令，通过CAN1总线传送到DAC数模转换模块，再通过CAN2总线对机构执行磁浮轴承系统中的功率放大器模块组进行控制，通过CAN7总线对机构执行中的伺服驱动系统伺服驱动器进行控制，并通过CAN3把相应的数据传输到人机对话系统中的LCD显示模块NH12864M，并在工况参数显示器LCD中显示并保存，从而实现对机器人磁悬浮柔性减速器系统中的各转轴的位置偏移量、内转子与外转子的旋转角度、旋转速度、旋转方向、承载扭矩大小和工作温度的实际数据进行适时地采集与反馈，并通过CAN5总线传输到ZigBee无线通信模块及其传感网络，进而传送到该控制系统的上位机计算机系统/PC机。
9.根据权利要求7所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统的控制方法，其特征在于：
所述控制系统中，DSP主控制器CPU是智能柔性减速器系统的指挥中心，是把接收的指令信息和传感器反馈的数据参数进行集中分类，运算处理，然后再发出相应的指令，以控制其它各系统的动作的开启、关闭和安全稳定；所述控制系统的控制方法包括：
(1)、将CAN4、CAN6、RS485通信模块传输进来的指令或数据进行分类、运算、处理，然后发出相应的指令，分别通过CAN3、CAN1、CAN2、CAN7对人机对话系统，机构执行系统进行控制，并通过CAN3把相应的数据参数、运动状态反馈到人机对话系统，并在显示器LCD中显示，通过CAN5把机构执行系统的运行状态信息和人机对话系统中工况参数和运行状态，传送到嵌入式ZigBee无线通信模块及其传感网络，再传送到上位机计算机系统/PC机，并通过远程无线通信网络传送给该磁悬浮智能柔性减速器系统的物联网管理终端，以精确地提供该系统的运行频次、运行状态的原始工况参数和可靠的共享数据；
(2)、将位移传感器、温度传感器、温度变送器、电子式力矩传感器、光电编码器反馈来的工况信号参数，以及开关量输入模块传来的指令进行分类，比较、运算处理，然后发出相应的指令，分别通过CAN2、CAN7总线对机构执行系统进行控制，并通过CAN3把相应的数据传输到人机对话系统中，并在工况参数显示器LCD中显示并保存，具体是把从各传感器反馈来的工况信号参数和指令进行分类，比较、运算处理，然后发出相应的脉冲指令，对于机构执行系统中的伺服驱动系统的控制，是通过CAN7总线传输给伺服驱动模块SD，从而驱动伺服电机SM，带动智能柔性减速器系统的内转子总成旋转，并在磁场力作用下带动外转子总成旋转，同时，光电编码器EN将伺服电机SM的运转方向、运行速度、旋转角度等参数信息反馈给DSP主控制器CPU，对于内转子总成的电磁线圈的电流的调节，是DSP主控制器CPU将指令信息通过CAN1总线将指令信息传送给DAC7724数模转换模块，从而调整内转子总成的电磁线圈电流的大小或电流方向；
对于机构执行系统中的磁悬浮轴承系统的控制，是DSP主控制器CPU将指令信息通过CAN1总线将脉冲指令传送给DAC7724数模转换模块，再通过CAN2总线将相应的脉冲电流分别传送到功率放大器模块组的AM1、AM2、AM3、AM4进行放大，放大后的电流分别输入到电磁线圈组EM1、EM2、EM3、EM4、EM5、EM6、EM7、EM8、EM9、EM10、EM11、EM12，其中电磁线圈EM1、EM2、EM3的励磁磁通作用于磁浮轴承转子BE1，电磁线圈EM4、EM5、EM6的励磁磁通作用于磁浮轴承转子BE2，电磁线圈EM7、EM8、EM9的励磁磁通作用于磁浮轴承转子BE3，电磁线圈EM10、EM11、EM12的励磁磁通作用于磁浮轴承转子BE4，其中BE1、BE2支承内转子总成，BE3、BE4支承外转子总成，从而实现内转子总成与外转子总成的旋转方向、旋转速度、位置偏差、相位偏差、动载扭矩、运行温度的各工况参数及运动状态的调节；
(3)、能适时地将机构执行系统的所有工况数据，以及各传感器反馈的工况参数与记录与预先设定的正常安全要求的工况技术参数进行对比运算，并储存在DSP主控制器CPU中，分别计算出相应的参数比值，通过CAN3传输到人机对话系统，其各个系统的各相应的参数数据比值都显示于显示器中，同时会有语言或报警提示，明确故障发生的系统部位，实现故障自诊断功能，同时可以随时查询每一次机构执行系统执行动作的时间，系统工作时的环境温度、运行工作量、机构执行动作时的运载情况，给技术管理人员掌握该磁悬浮智能柔性减速器系统的使用工作状况和维修保养工作的分析，提供了重要的原始依据，从而实现控制系统的故障诊断及查询功能；
(4)、安装在各机构执行系统上的传感器组共同组成的一个整体闭式循环内部控制网络，其主要核心是DSP主控制器CPU和传感器组，包括位移传感器、温度传感器、温度变送器、电子式力矩传感器、光电编码器，其工作过程是：当DSP主控制器CPU发出某指令信息，相应的控制系统就会按照该信息指令使相应的执行器执行该命令动作，而安装在该执行器上的传感器，会适时的将该执行器动作时产生的角度变化矢量、位移变化矢量、速度变化矢量、力矩变化矢量、温度变化值等参数，反馈到DSP主控制器CPU，DSP主控制器CPU通过运算处理，与预先设置的各相应执行系统的相对应的工况参数进行比较，且根据其参数变化值的大小，重新发出相应的信息指令，分别通过CAN1、CAN2、CAN7总线传送到各执行系统的驱动模块，调整各相应执行机构的动作，使各个相应的执行系统趋于安全稳定、动作可靠，从而实现各相应执行机构的可变稳定性限制，确保执行动作和被执行对象以及系统自身的可靠性和安全性；
可变稳定性的控制变化的数学模型为：Y＝f(x)函数
设：Xo——系统预先设置的工况参数值
Xn——系统工作时实际的工况参数值
△Y——DSP主程序控制器运算后的函数值
Ymax——极限最大值
Ymin——极限最小值
则：△Y＝f(Xn)-f(Xo)
当Ymin﹤△Y﹤Ymax时，各相应的执行系统处于正常稳定工作状态；
当△Y≤Ymin或△Y≥Ymax时，说明各相应的执行系统处于不稳定的危险临界状态，此时，DSP主程序控制器CPU会发出相对应的指令，调节或停止相对应的执行机构的动作。
10.根据权利要求7所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统的控制系统，其特征在于：所述电磁悬浮轴承采用交直流、径向与轴向三自由度的混合磁悬浮轴承，其轴向磁浮力分析如下，设Fm为永磁体对外提供的磁动势， 为永磁体发出的总磁通，Gz1和Gz2分别为左、右轴向气隙磁导，Ga、Gb、Gc分别为径向三个气隙磁导，Nziz为轴向控制线圈的安匝数，Naia、Nbib、Ncic分别为径向控制线圈的安匝数；
设Sz为轴向单个磁极面积，δz为轴向气隙长度，μo为真空磁导率，采用等效磁路法，根据磁路基尔霍夫定律ΣF＝0和 确定各磁路的磁通量 根据转子在某个自由度上受
到的合力为F＝F2－F1和磁场力的基本计算公式 计算出磁悬浮轴承在该自由度
上的磁浮力；
现假设该磁浮轴承的转子向左偏移Z，则轴向左、右气隙处的磁导为：
Gz1＝μoSz/(δz－Z)
Gz2＝μoSz/(δz+Z)
轴向左、右气隙处的磁通为：
则交直流径向、轴向三自由度混合磁悬浮轴承的轴向合成的磁悬浮力为：
在忽略磁浮轴承中定子磁阻的情况下，转子在平衡位置时的磁感应强度、磁浮吸力应分别满足的条件是：B1＝B2，F1＝F2
根据磁感应强度公式:
B＝μoNI/2δ
根据磁通量与磁感应强度及磁极面积的关系：
根据磁场力的基本计算公式：
得出
F＝B2S/μo
F＝μoSN2I2/4δ2
从而转子左、右两侧的磁感应强度、磁浮吸力分别为：
B1＝μoNI1/2δ1
B2＝μoNI2/2δ2
上面公式中的：
S——永磁体磁极面积(mm2)
N——电磁线圈匝数
I——线圈中的偏置电流(A)
δ——转子与定子之间的气隙(mm)
B1——转子左侧电磁感应强度(T)
B2——转子右侧电磁感应强度(T)
F1——转子左侧电磁吸力(N)
F2——转子右侧电磁吸力(N)
μo——真空磁导率(μo＝4π×10-7H/m)
由上面式子清晰地说明，在磁悬浮轴承的转子处于平衡位置时，转子左、右两侧的磁密度大小、两侧线圈的电流大小、两侧线圈的匝数、左、右两侧的气隙的大小、左右两侧的磁吸力必须均等。
11.根据权利要求7所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统的控制方法，其特征在于：当磁悬浮轴承的转子悬浮在平衡位置时，会受到外界干扰力的作用，这样转子将产生一定的位置偏移，转子将偏离其平衡位置，设其偏移量为Δx(mm)，假设此干扰力方向向左，则转子左侧的气隙将减小为(δ－Δx)(mm)，而转子右侧的气隙将增加为(δ+Δx)(mm)，此时，位移传感器检测到的位置偏移量为Δx(mm)，并将其产生的电压信号通过数据采集及信号调理模块，转化为相应的电压值，并将此电压值与预先设定的电压值进行比较，从而得出电压值变差Δv(V)，经过主控制器(CPU)进行PID调节，将控制信号传递到DAC数模转换模块内，并经过功率放大器，将此控制信号转化为差变控制电流Δi(A)，并由此差变控制电流改变和控制其磁场力ΔF(N)的大小，此时右侧的电磁吸力F2变大，左侧的电磁吸力F1变小，从而使转子重新回到初始平衡位置，并完成对此闭环系统的动态平衡控制；
1、差变控制电流Δi(A)与磁场力增量ΔF(N)的计算表达式如下：
式中：
Δx——转子偏离平衡位置的位移量(mm)
δ1——转子左侧气隙(mm)
δ2——转子右侧气隙(mm)
I1——转子左侧电磁线圈电流(A)
I2——转子右侧电磁线圈电流(A)
Δi——差变控制电流(A)
F1——转子左侧电磁吸力(N)
F2——转子右侧电磁吸力(N)
ΔF——磁场力增量(N)(使转子回归到初始平衡位置的力)
根据磁场力的基本计算公式，则
ΔF＝F2－F1，且ΔF＞0，方向向右，则
2、径向磁悬浮轴承作用于永磁环上的张力分析
根据麦克斯韦基本微分方程及气隙介质关系：
▽·B＝0
▽·D＝ρ
D＝εE
B＝μH
J＝σE
式中：
H——磁场强度(A/m)
J——电流密度(A/㎡)
D——电位移矢量(C/㎡)
E——电场强度(V/m)
B——磁感应强度(T)
ρ——电荷体密度(C/m3)
ε——介电常数(F/m)
μ——介质磁导率(H/m)
当动、静永磁环共轴时，径向永磁轴承处于轴对称磁场中，其相应的计算场域是一个轴对称场域，若将此轴对称场域在roz坐标系中建模，在此场域中选择任一矢量点A(r,z)，则矢量点A(r,z)应满足泊松方程：
1、
2、
3、
式中：
Ω——计算场域
μ——磁导率(H/m)
Jc——源电流密度(A/㎡)
S1——第一类边界
K——常量
W(A)——能量泛函
由于永磁轴承的支承力取决于介质分界面上电磁力的大小，根据麦克斯韦应力张量法，则作用于永磁环上的张力F为：
式中：
F——永磁环上的张力(N)
S——包围该磁体的任意封闭曲面(存在于永磁体周围的气隙中)(mm2)
σ——该曲面上的表面应力张力(N/mm2)
μ0——气隙磁导率(H/m)
n——曲面S的单位法向矢量
根据磁感应强度公式：
则永磁环上的张力为：
由上面分析可知，当W(A)值为最小min时，即当 时，也就是当A(r,z)矢量点无
限接近或达到最大介质边界S1时，定子与转子上的永磁环上的张力F达到最大值，此时磁悬浮轴承的径向支承力达到最大值。
3、径向磁悬浮轴承的径向刚度分析
对于两个共轴磁环组成的永磁轴承，其轴向刚度与径向刚度存在着相互制约的关系，若径向稳定，则轴向不稳定；若轴向稳定，则径向不稳定。通常情况下，径向磁悬浮轴承是以其径向刚度作为主要分析指标的。
一般在实际应用中，轴承的径向刚度Kr经验计算公式为：
式中函数f(x)为：
其中，x1、x2、x3的取值分别为d、d+h、d-h，
式中：k＝j·n，j为磁体的面磁极密度，n为磁体的表面法线，μ0为气隙磁导率，Rm为轴承的平均半径，h为磁体厚度，l为磁体宽度，d为轴向位移，g为工作气隙，设轴向力为Fz。
从以上分析可知，当轴向位移d＝0时，轴向的承载力为Fz＝0，此时，轴承的径向刚度Kr达到最大值Kr(max)，轴向承载力Fz随着轴向位移d值的增大而增大，而径向刚度Kr随着d值的增大而减小，因此，在一定的条件下，增加Rm、h和l或减小g和d的几何尺寸，可以有效的提高磁悬浮轴承的径向刚度Kr，增加轴承径向承载力。
(七)、内、外转子负载气隙的磁场及其电磁转矩的分析
因为负载磁场是随外转子的旋转位置和内转子上的电磁线圈绕组的电流瞬时值而变化的，它是由永磁体偏磁磁场和通电电磁线圈绕组产生的控制磁场，叠加而成的合成磁场，在假设线圈绕组铁芯的磁导率为无穷大的情况下，设气隙内半径r处的气隙磁密径向分量为Br，气隙内的标量磁位为m，内转子线圈的最大外径为2Rr，外转子的最小内径为2Rs，且Rs-Rr为内、外转子之间的工作气隙，α为单条永磁体的跨距角，αy为单匝线圈的跨距角，i为线圈电流，μ0为气隙磁导率，则根据气隙内的标量磁位应满足拉普拉斯方程，可知该单匝线圈产生的气隙磁密径向分量Br为：
在忽略铁芯磁饱和情况下，Ns为通电线圈的匝数，it为线圈相绕组的电流瞬时值，α0为线圈槽口宽度角度，b0为槽口宽度，n为线圈绕组并联支路数，则位于线圈槽内的线圈电流可等效为光滑线圈表面上的电流片J(t)，且电流片的宽度与槽口宽度b0相等，其电流片分布为：
内转子上的线圈绕组设计为双层叠加绕组，设P对极线圈绕组中，有2P个线圈组，每个线圈组有q个线圈，αt为线圈槽距角，以a相线圈绕组的轴线为极坐标轴，由于线圈绕组的空间分布的对称性，则a相绕组上的2P个线圈组对称分布在内转子上，且彼此间隔π/p空间角，为气隙相对比磁导函数(修正系数)，则当a相线圈绕组有瞬时电流ia通过时，在气隙中半径r处产生的线圈反应磁场Bra(r,α,t)为：
用同样的方法可得，b相、c相线圈绕组在有瞬时电流ib、ic通过时，在气隙中半径r处产生的线圈反应磁场为Brb(r,α,t)、Brc(r,α,t)。
由于内、外转子负载气隙磁场是由永磁体偏磁磁场与线圈反应磁场叠加而成，如果以a相线圈绕组的轴线为极坐标轴，且当外转子永磁体的N极轴线与a相线圈绕组轴线重合时，以此为转动起始时刻(即t＝0)时，那么当外转子转至位于γ角位置时，气隙中的负载磁场Bload(r,α,γ)为：
式中：γ＝ω·t，Bload(r,α-γ)为外转子转至位于γ角位置时，内、外转子永磁环在气隙内产生的偏磁磁场，ω为外转子的角速度，根据通电线圈产生的电磁力f＝Bil，转动转矩T＝f·r，则此时柔性减速器外转子的电磁转矩T(t)为：
式中：ia(α,t)、ib(α,t)、ic(α,t)分别为t时刻，a相、b相、c相线圈绕组的电流空间分布，l为线圈的有效铁芯长度。
在伺服电机恒功率运转的的情况下，进一步分析内、外转子负载气隙的电磁转矩与其角速度、各相通电线圈绕组的电流的关系，设伺服电机在t时刻输出的功率为Pe(t)，角速度为ωe(t)，负载转矩为Te(t)；内转子的输出功率为Pn(t)，角速度为ωn(t)，负载转矩为Tn(t)；外转子的输出功率为Pw(t)，角速度为ωw(t)，负载转矩为Tw(t)，则它们之间的关系分别为：
Pe(t)＝Te(t)·ωe(t)
Pn(t)＝Tn(t)·ωn(t)
Pw(t)＝Tw(t)·ωw(t)
(t) (t) (t) (t) (t) (t)
由于Pe ＝Pn ，ωe ＝ωn ，则伺服电机的转矩Te 与内转子的负载转矩Tn 相等，因为Rr＜Rs,
根据，
所以Tn(t)＜Tw(t)，由于Pn(t)＝Pw(t)，则：
ωw(t)＜ωn(t)，
上式说明，在伺服电机恒功率Pe(t)的情况下，外转子的负载转矩Tw(t)大于内转子的负载转矩Tn(t)，而其旋转的角速度ωw(t)小于内转子的角速度ωn(t)，从而实现内、外转子以不同的角速度旋转，在其他条件不变的情况下，只要调节各相绕组线圈的电流it的大小，就可以改变外转子电磁转矩Tw(t)的大小，进而改变外转子角速度ωw(t)的大小，从而实现外转子转速的无级调节，实现柔性减速。
各相绕组线圈电流的调节，是通过主控制器(CPU)对位置传感器、扭矩传感器的输入信号进行处理后，发出相应的指令给DAC数模转换模块，再传输给功率放大器调节电流的大小，同时实现对开关电路的控制，正确判断各相绕组线圈的通电或断电情况，进而改变各绕组线圈电流导通的逻辑顺序，实现各线圈的电流换向，这样就可以实现外转子按顺时针或逆时针方向旋转，而内转子的旋转方向或转矩大小的调节，是通过主控制器(CPU)对光电编码器、扭矩传感器的输入信号进行处理后，将相应的指令传输给伺服驱动器，进而改变伺服电机的电流方向及其输出扭矩的大小而实现的。