El sistema de doble rotor en voladizo es una estructura típica del extremo de salida de la pala del motor de rotor abierto y del motor turboshaft de salida coaxial. La vibración excesiva y desbalanceada de un sistema de doble rotor acoplado es uno de los principales factores que limitan la aplicación de este tipo de motor. Con el fin de describir con precisión el efecto de acoplamiento de vibración entre los rodamientos intermedios del doble rotor, se analiza la respuesta desbalanceada del sistema de doble rotor en voladizo, y se propone el coeficiente de auto-sensibilidad para guiar la selección de puntos de medición y experimentos de supresión de vibraciones para el sistema de doble rotor. Sobre esta base, se diseña un nuevo actuador de balance automático en línea aplicable a este sistema de doble rotor, y se lleva a cabo un experimento de viabilidad. Los resultados experimentales indican que: (1) El coeficiente de auto-sensibilidad puede utilizarse como base para la disposición real de los puntos de medición de vibración y la estrategia de supresión de vibraciones desbalanceadas del sistema de doble rotor, y la estrategia de supresión de vibraciones propuesta, paso a paso, puede reducir la vibración del sistema de doble rotor en más del 80%. (2) El actuador de balance automático en línea diseñado puede reducir la vibración desbalanceada en un 53% en 3.52 s. El método propuesto en este estudio puede proporcionar orientación para la supresión de vibraciones del sistema de doble rotor.