液压振动试验系统是工程研究中的重要实验设备,它广泛应用于航天、汽车、建筑、材料等许多重要工业领域。本文以哈尔滨工业大学电液伺服仿真及试验系统研究所在研项目“多轴振动试验台”为背景,对多轴振动试验台的机械结构特性、运动学、动力学及基本控制策略进行理论分析,为多轴振动试验台的实际研制作铺垫。首先,在分析国内外多自由度振动台研究和应用发展状况的基础上,参考国外同类产品,完成了多轴振动试验台机械结构的初步设计。多轴振动试验台是典型的Stewart并联机构的变体,是一种串、并联混合的机构。文中综合运用串联机构与Stewart并联机构的正反解解法,推导出多轴振动试验台的运动学反解的解析解与数值解;同时在参考Stewart机构正解算法的基础上,给出了多轴振动试验台的运动学正解算法。并采用联合仿真的方式对运动学模型进行了验证,进行了算法的精度和实时性分析,全面分析了该并联机构的运动学特性。在动力学研究中,先将多轴振动试验台简化成单刚体,采用牛顿-欧拉方程对系统进行动力学建模。然后,利用所建的动力学模型对该机构在典型运动工况下支撑杆和作动器的受力进行分析。并在运动学分析和动力学分析的基础上设计了系统的动力机构。在控制策略研究中先给出作动器的数学模型,并据此对单通道液压作动器进行了设计,然后对多轴振动试验台铰点空间PID控制策略进行研究。为了在建造实物样机之前验证分析的可行性、正确性,本文应用ADAMS建立了实物的虚拟样机模型,并将其与Matlab/simulink仿真软件联合,对运动学和控制系统进行了联合仿真验证,为实际研制多轴振动试验台提供了必要的设计依据。