根据麦克斯韦电场理论得到的电磁力模型并结合PD控制理论,在差动激磁方式下建立了二自由度电磁轴承转子系统的动力学方程.基于多尺度法对泰勒展开后的方程进行摄动分析,求得了关于系统振幅和相位的平均方程.利用同伦延拓法对平均方程进行求解,得到了系统的幅频特性曲线,发现幅频特性曲线表现出明显的滞后现象,在升速和降速通过共振区域时都会发生跳跃,利用数值仿真对解析计算的正确性进行了验证.分析了电流及控制参数对幅频特性曲线的影响,研究表明共振区域的最大振幅及其对应转速随着电流的增大而增大,随比例系数的增大而减小.