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在机构学研究中，由于需要处理的数据量十分庞大，加之以往的推导过程繁琐、容易出错，且大多可构造成矩阵运算的方程。因此，研究人员们需要寻找一个通用的，并且能够直接处理矩阵运算的方法。本课题例举了机械原理中的几个具有代表性的部分，如：平面连杆机构的运动分析；平面连杆机构的类型判断、设计及其优化；平面连杆机构的动态静力分析；单自由度机械系统的运转、速度波动的调节以及凸轮机构的设计等。使用Matlab软件独有的矩阵运算功能和优化工具箱等特色，结合应用数值解法进行设计计算和分析研究。尽量避免了在运算时将矩阵中的各项元素展开的手工推导，探索了一种基于Matlab和数值解法的矩阵解析方法。该方法对机械原理中机构的运动、力学分析、机构设计及优化等提供了一种解决方案，对机构参数化设计给予了一定帮助；而且对解决其他类似的问题具有一定的参考价值。