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论文结合国家自然科学基金项目《半主动动力吸振镗杆的非线性动力学与控制》(项目编号:11172184),通过MATLAB对二自由度镗杆非线性系统进行动力学理论分析及其参数优化,利用MULTISIM设计二自由度镗杆的电路原理图。第一章,阐述了减振镗杆在国家机械加工尤其是深孔切削加工过程中的重要性,详细介绍了国内外学者在减振镗杆颤振抑制方面的理论研究,以及专家学者在非线性动力学系统电路实现方面的理论分析,明确了对系统进行电路实现的意义,提出了论文的主要研究内容。第二章,介绍了解析法、数值仿真、无量纲化等相关概念,建立了单自由度镗杆的物理模型及其动力学方程,基于MATLAB对系统进行了数值仿真,建立了单自由度镗杆的SIMULINK仿真模型,绘制了单自由度镗杆的幅频特性曲线与时域特性曲线,为第三章与二自由度镗杆对比做准备。第三章,介绍了机加工中的常见振动类型,分析了切削参数与系统动态切削力之间的关系,建立了二自由度镗杆的物理模型及其动力学方程,基于MATLAB对系统进行了数值仿真,建立了二自由度镗杆的SIMULINK仿真模型,绘制了二自由度镗杆的幅频特性曲线与时域特性曲线,与第二章单自由度镗杆对比证明二自由度镗杆的优越性。第四章,通过切削力公式分析了切削参数(切削速度、背吃刀量、进给量)对系统幅频切削力大小的影响,基于MATLAB分析了不同切削参数的大小对二自由度镗杆系统幅频特性曲线最大幅值的影响,为实际切削加工切削参数的选择提供了理论基础。绘制了系统二自由度镗杆的时域特性曲线,分析了镗杆杆体质量m1、减振块质量m2、弹性系数k1、k2与阻尼c2与系统时域特性的关系,对系统参数进行优化。第五章,介绍了系统相平面与庞加莱截面的定义及绘制方法,分析了不同激振频率下系统的相平面和庞加莱截面,得到二自由度镗杆系统的非线性特性。第六章,提出了模块化设计思想,利用MULTISIM仿真软件中的积分运算、加减法运算、乘法运算电路代替系统SIMULINK仿真模型中的相应模块,绘制了单自由度镗杆与二自由度镗杆的模拟电路仿真原理图。打开MULTISIM仿真开关,观察系统相轨迹,同MATLAB系统相空间对比,证明系统电路原理图的可行性。第七章,介绍了论文的主要研究工作和研究成果,展望了未来的研究工作。