主动式电磁轴承(AMBs)被广泛地应用于工业和航空航天工程中，但由于电磁控制力是被控对象的位移和控制电流的非线性函数，因而构成了一个非线性机电系统。非线性力的作用使转子在某些参数域中产生相当大的振动，因此分析该类系统的非线性振动特性和稳定性一直是电磁轴承-转子动力学研究的重要课题。在这类系统中含有极其丰富和复杂的动力学行为，如分叉、分形和混沌动力学等。本文研究了电磁轴承-转子系统的非线性动力学，表明电磁轴承-转子系统在某些参数区域内可以出现全局分叉和混沌运动。 本文的研究内容和所获得的主要结果有以下几个方面： (1)综述了磁悬浮研究的历史，介绍了主动式电磁轴承-转子系统在工程实际中的应用，主动式电磁轴承的研究现状，总结了近十年来国内外对电磁轴承-转子系统非线性动力学的研究进展和取得的成果，指出了电磁轴承发展的趋势及进行非线性动力学研究的必要性。介绍了高维扰动Hamilton系统的全局摄动方法。 (2)当考虑转子质量时，电磁轴承-转子系统在水平方向和垂直方向的动力学方程是不同的，并导致系统的非线性特性不同。因此首先建立了考虑转子质量的二自由度刚体电磁轴承-转子系统模型，电磁轴承具有八个极对，从而使承载能力增加。得到了电磁轴承-转子系统二自由度的非线性动力学方程。 (3)利用多尺度方法，研究了电磁轴承-转子系统的1／3亚谐共振和1／2亚谐共振情况下的非线性动力学，得出了两种共振情况下的频幅响应方程。利用数值模拟方法得出了1／3亚谐共振和1／2亚谐共振情况下的局部分叉和振幅-频率响应曲线。 (4)研究了电磁轴承-转子系统在变刚度情况下的全局分叉和混沌动力学。利用多尺度方法得出了主参数共振情况下的平均方程，利用Normal Form理论对具有双零特征值和一对纯虚特征值的平均方程进行了简化，得到了平均系统的Normal Form。利用全局摄动法研究了电磁轴承-转子系统的全局分叉和混沌动力学，利用数值模拟方法分别对平均方程和原方程进行了分析，得到了的描述系统混沌运动的相图和波形图，从而验证了理论结果的正确性。上述研究说明电磁轴承-转子系统可以出现混沌运动，并且混沌运动具有初值敏感性。