随着汽轮发电机组的容量不断增大，轴系及单转子随之变得更加细长，而转子外伸段受转动惯量的影响，也更难通过厂内高速动平衡实验；同时，多级盘结构汽轮机转子的各级轮盘在安装后仍存在一定的不平衡量，累加起来也给高速动平衡带来困难，而传统的枚举优化法已无法满足现代生产过程中对效率的要求。因此，采用合理而高效的方法对套装转子各级轮盘不平衡相位进行优化，使其可以顺利通过厂内高速动平衡，并对带长外伸段转子高速动平衡提出一种可供参考的支承位置优化判据，具有一定的学术意义和工程价值。
本文首先介绍了标准粒子群算法（SPSO）及其在解决多目标优化问题时存在的一些缺点，并针对这些不足提出了一种改进的粒子群算法（IPSO）来帮助调整各级轮盘的安装角，即不平衡相位角，降低由不平衡量引起的力和力矩，从而优化转子整体残余不平衡量，然后根据该算法开发了相应的MATLAB程序对百万核电套装转子的不平衡量进行了优化，取得了良好的效果。同时研究了该转子及HIP高中压转子等带长外伸段转子在高速动平衡时支承位置的优化设计方法，提出了转子外伸端的静挠度判据，并对其进行了验证。
经改进粒子群算法程序优化设计后，百万核电套装转子的两支承处在一、二阶临界转速及工作转速1500r?min-1下的响应幅值较优化前均有较大程度（至少67%）下降，这表明改进粒子群算法优化程序对多级轮盘动平衡优化设计问题的有效性。同时，针对带长外伸段转子厂内高速动平衡时支承位置优化问题提出了使用转子外伸端静挠度作为衡量的判据：当转子外伸端静挠度小于17μm时，该带长外伸段转子在进行高速动平衡时无需支承外移；反之该转子在厂内高速动平衡时需考虑进行支承外移。