针对核电加氢超大型翻转机研制阶段性存在的问题,展开深入系统地理论研究,旨在解决翻转机试生产使用过程中机构多自由度驱动运动协调与控制问题;超大尺度封头吊装定位空间超出机构工作空间情况下翻转180°度工艺问题;超大吨位工件翻转完成后,受残留压力作用定位挡块运动卡阻、相对工件外圆面难以脱离的问题;收绳机构规范钢索位置的过程中,电液拉杆的运动与力协调问题。有效保证核电加氢超大型多自由度重载翻转机操作流畅、正常生产运行。通过对翻转机操作工艺的分析对翻转机基本运动模式进行分类,建立多驱动系统运动模型,推导移动平台移动调整、翻转平台相对于车体翻转过程、收绳机构移动与正向卷扬等各自由度驱动间的运动协调函数;对生产实际中翻转机运动控制中,钢索弹性变形以及机构形位对卷扬机构转速影响进行分析;提出了多自由度主从动力协调的运动控制思想。制定了新的超大型翻转机多自由运动控制策略。建立正、反向卷扬机构的驱动电机的主从动关系控制翻转平台,移动平台与正、反向卷扬机构主从运动关系及收绳机构与正向卷扬机构主从运动关系控制设备工作状态调整。针对超大尺度封头180°翻转吊装定位空间超出翻转机工作空间情况,提出了封头端面倾斜、减小移动平台停位坐标的协调方法;建立封头类工件吊装定位几何模型,推导了封头端面倾斜后定位参数函数关系式;制定超空间封头工件180°翻转操作工艺。针对超大件翻转完成后定位挡块分离的卡阻现象,根据力学分析和工作空间狭小特点,提出了设置局部自由度、切断力流路径的方法,创新设计了杠杆式限位机构和自适应式限位机构,以卸载工件与定位挡块间的残余压力、降低挡块移动阻力;重新规划了正向卷扬与电液拉杆的运动配合关系,对电液拉杆液压控制系统分析,提出在有杆腔的高压和无杆腔的负压区间添加液压支路的改造方案,改善提高活塞杆的主动与从动跟随特性与工作流畅性。顺利解决了核电加氢超大型翻转机多自由度驱动运动协调与控制问题以及生产中遇到的实际问题。