磁悬浮转子系统是一种处于柔性支撑下的多自由度转子系统,在磁轴承支撑下,转子系统拥有机械轴承支撑不具备的高转速、无摩擦、使用周期长、噪音小等众多优点。本文以飞轮储能系统研发项目为背景,重点进行了飞轮储能系统中磁悬浮转子系统状态监测方面的研究,为系统的故障诊断研究提供参考依据,主要的研究内容如下:磁悬浮转子系统高速运转过程中存在五个自由度,在分析了系统基本组成和工作原理的基础上,建立了转子系统的动力学模型。在对转子系统按照不同运行状态进行了分类,并在分析理论研究现状的基础上,提出了适合于研究对象的状态评估标准构建方案。基于振动信号的实时状态分析,对磁悬浮转子系统的运行状态展开了研究。通过小波变换分析,得到了适合于系统的降噪处理方式,并采用三种分析方法对影响转子系统实时状态的参数进行了提取分析:采用轴心轨迹法分析了转子系统在启动、加速和稳定状态下的运行姿态;采用三维功率谱分析法,分析得到了转子系统的轴向运动情况;依据二维全息谱分析法,对转子系统的临界转速进行了分析。通过分析转子系统在启动、加速、稳定以及降速四种情况下,上、下径向轴承以及轴向轴承处的位移变化量,计算得到转子系统在各工况下的设计运行状态标准。依据灰色关联分析法,对磁悬浮转子系统测得的转速、温度、位移等信号进行融合计算,并将结果与理想运行状态下的各参数进行对比分析,得到了不同工况下各参数的权重关系,最后依据大量实验数据的关联度统计计算结果,提出了磁悬浮转子系统运行状态评估等级,为系统的状态评估提供了参考依据。磁悬浮转子系统的状态特性会根据其运行状态的不同而改变。按照磁悬浮转子系统对数据采集的要求,设计了适合于本系统的状态监测硬件系统,并对各不同类型的传感器进行了选型和标定实验,验证了其实用性和可靠性,为状态监测和状态分析的数据的可靠性打下了基础。针对转子系统状态监测的需求,本文基于Visual Studio C#开源平台,设计了磁悬浮转子系统状态监测系统。该系统是具备数据采集、数据储存、数据处理、数据查询等六大功能的数据监测软件平台,解决了多板卡读取数据不同步的问题,并在飞轮储能系统上验证了平台的可靠性。