磁悬浮技术可以实现导磁体无接触悬浮,避免了机械摩擦损耗,拥有很高的应用价值和发展前景。功率放大器是磁悬浮系统的驱动单元,对磁悬浮系统的悬浮性能有着重要影响。传统功放输出电流纹波比较大,过大的纹波会造成物体悬浮的不稳定。传统功放控制器的PI参数常采用经验法进行试凑,过程比较繁琐,且试凑出的参数往往达不到最优响应效果。功放跟踪给定信号时,传统功放存在跟踪延时,不能快速的跟随给定信号。针对上面问题,本文基于DSP数字芯片设计一款新型功率放大器。该功放采用三电平模式取代传统的两电平模式,以降低输出电流的纹波。先分析三电平模式和两电平模式的工作原理,对两种模式的电流纹波值进行公式推导,再分别通过仿真和实验验证,证明了三电平模式可以降低电流纹波。采用粒子群算法对控制器的PI参数迭代寻优,再改进算法的惯性权重和学习因子,使之跟随迭代次数进行调整,通过仿真验证,改进后的粒子群算法可有效提高粒子的寻优速度。功放系统运用改进粒子群算法进行参数寻优,通过阶跃响应实验,证明了寻优得到的参数比传统试凑法得到的参数响应性能更优。针对信号跟踪延时问题,分析了延时存在的原因,确定延时补偿方案。根据方案进行公式推导设计了延时补偿算法,并通过仿真与实验验证了该算法的有效性,使得功放系统的输出电流可以实时的跟踪给定信号。最后设计出功率放大器硬件系统,在此基础上设计功放的软件程序。在搭建的软硬件系统上完成功放的实验调试,验证了此款功放具有电流纹波小、输入输出特性好、电流响应速度快、信号跟踪无延时的优点。