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在机组存在转轴平行不对中和发电机转子质量偏心的基础上，同时考虑机组转子系统受到不平衡电磁拉力和油膜力的作用，研究在这两种力共同作用下转子系统非线性动力学问题。建立了水轮发电机组转子系统非线性动力学模型和微分方程，运用数值分析方法，系统地分析了转子系统非线性动力学响应。结果表明：励磁电流对系统的响应有明显影响，随着励磁电流增大，转子系统存在倍周期运动和复杂的拟周期运动；机组转速的变化使系统响应呈现复杂的非线性变化。