转子回转精度是监测转子运行状态，评估转子工作性能的重要衡量指标，同时对于转子回转精度的定性分析与定量评定也为转子系统误差源的辨识提供了理论基础。转子空间回转误差主要包含两层含义，一方面是转子五自由度的运动误差，另一方面则是转子的整体轮廓误差，本文主要以转子实验台为研究对象，对转子空间回转精度的测试、分析与评定展开研究。　　本文通过对现有各自由度运动误差测量方法的对比分析，确定了五自由度同时测量以及多截面测量转子整体运行轮廓的系统测试方法，通过硬件系统组成和采集软件的设计，实现对转子空间回转误差的准确采集。由于实验过程中的噪声干扰无法避免，应用鲁棒高斯回归滤波器对数据进行滤波处理，并在频域去除直流分量以及高次谐波分量，为离线数据分析做准备。在时域和频域对比分析转子运动的重复性，并在频域分别提取五自由度运动的同步误差和异步误差，分析转子运动误差的系统成分和随机成分，更加清晰了解转子目前的运行状态。　　以径向回转误差、倾角运动误差值、轴向误差范围为研究对象，分析转子转速变化对各自由度运动误差的影响，并在固定转速下对比引入不同平衡量时转子运动误差变化，研究运动误差与转子不平衡的关联关系。对于径向回转误差的大小变化主要由运动轨迹的面积来衡量，对于倾角误差通过绘制两截面立体图来直观表示。此外，通过两者横向对比，分析转子平衡前后各自由度误差大小的变化。　　转子回转精度的评定，主要从单截面回转精度评定以及多截面回转精度评定两方面来研究，单截面回转精度评定又分为单圈重复性回转精度评定和单圈非重复性回转精度评定，针对单圈非重复性的情况，引入改进的最小区域代数判别对求解结果进行仲裁。针对回转精度评定方法的求解问题，提出应用模拟退火粒子群优化算法进行优化，并对该方法进行仿真对比与实验验证，证明本文优化算法的有效性。将优化后的算法应用到转子整体轮廓轨迹的评定，定量分析转子整体运动的一致性。　　论文的主要研究成果为对转子五自由度运动误差进行同时测量，综合分析转子转速和引入不平衡量对各自由度误差的影响，并对各自由度回转精度以及转子整体轮廓轨迹进行评定。对最小区域代数判别方法进行优化，用优化后的代数判别方法对单圈非重复时的回转精度评定结果进行仲裁，并引入模拟退火粒子群算法对转子回转精度评定进行优化求解，提高结果的准确性与收敛的快速性。