饱和汽轮机是船用核动力装置的重要组成部分，而转子是其主要工作部件，通过转子轴心轨迹来识别转子工况，对监测转子状态保证其正常运行，减少事故发生率，具有十分重要的意义。 本文在阅读了大量关于转子动平衡和轴心轨迹识别方法资料的基础上，以船用核动力装置中的饱和汽轮机为对象，运用转子动力学理论，对汽轮机转子的振动特性、转子常见故障及其轴心轨迹特征进行了研究，设计出了汽轮机转子动平衡计算程序，从模式识别的角度研究、设计了基于BP网络的转子轴心轨迹识别系统。本系统以计算机为主体，实时采集机组运行中的各种参数，通过计算机进行实时分析与处理，对饱和汽轮机转子的运行状态进行评估，并进行显示、记录、对异常状态进行报警，并对故障状态进行诊断。本系统集数据采集、状态监测、故障诊断于一体，功能完善，操作方便，对指导饱和汽轮机的运行与维修具有重要的实用价值。 为了对转子故障进行分析，并对转子故障特性进行识别，在转子特性实验台架上利用影响系数法动平衡计算程序进行了转子动平衡实验研究，实验结果表明该程序能正确给出平衡重量及其相位，同时也验证了影响系数法的可行性及程序的正确性。此外还模拟了转子不平衡与转子不对中的多组实验，获取了大量的实验数据，利用这些数据对所设计的基于BP神经网络的轴心轨迹识别系统的网络结构进行了训练生成，利用该识别系统对转子的不平衡、不对中故障进行了在线识别，实验结果表明系统得到的轴心轨迹与故障模式完全匹配，从而验证了根据轴心轨迹进行故障分析与故障诊断的可行性与有效性，也验证了所设计的轴心轨迹识别系统运行的正确性。