空间光学系统的性能在很大程度上决定着太空望远镜、侦察卫星和武器系统的性能。光学合成孔径技术是提高空间光学系统性能的十分有效的手段,它的技术难度很大。本文主要对光学合成孔径原理演示样机系统进行动力学仿真及有限元分析研究,为以后我国对光学合成孔径技术的研究提供技术支持。首先,本文对光学合成孔径原理演示样机装调机构进行了结构分析;其次,建立了光学合成孔径原理演示样机三维模型,并对子镜二维转动机构进行了受力分析及刚柔耦合动力学仿真;最后,结合理论分析、动力学仿真及实验研究,对演示样机不足之处设计改进方案并进行仿真分析。子镜姿态调整中,采用柔性铰链实现子镜二维转动调整是演示样机的关键技术,即通过柔性铰链柔性方向的变形来完成角度调整。为使对该部分的运动仿真更加接近实际情况,本文在ADAMS仿真中引入了柔性铰链柔性体,研究了ADAMS中使用柔性体进行刚柔耦合动力学仿真的方法。仿真分析结果与理论计算结果相对比证明了引入柔性体仿真结果的准确性;同时,详细论述了角度调整过程中柔性铰链变形对整个系统各部分的影响。实验研究也是本文的一个重要环节,通过稳定性实验、重复性实验的实验现象更进一步验证了理论分析的结果。提出了子镜末端锁紧方案,该方案可解决子镜末端稳定性不理想的情况,并详细论述了方案原理并进行了方案的分析论证。