随着航天技术的发展,空间对接技术已经成为发展载人航天的一项关键性技术,也是建立空间站必须解决的关键性技术之一.为了开展多种空间对接试验,需要研制多种地面模拟试验台,包括研制五自由度空间对接试验台.由于对接系统是高度复杂的系统,因此,在此试验台的各个研制阶段,仿真技术是不可缺少的工具,是正确设计的基础,也是试验分析的依据.该课题所用的仿真技术是虚拟样机仿真技术.该文首先建立了对接过程中接触捕获阶段和校正阶段的动力学模型,利用牛顿-欧拉定理推导出了主、被动试验台以及主动对接环的动力学模型,并建立了缓冲系统模型和碰撞力模型,为五自由度对接试验台虚拟样机模型的建立奠定了理论基础.建立了五自由度空间对接试验台系统的可视化实时仿真模型,将约束的真实传动特性反映到仿真模型中,解决了多体动力学建模时假设所造成的对接试验台系统动态特性失真的问题.并且对样机模型进行了运动学仿真分析,通过仿真分析,验证了样机模型是正确可靠的,为接下来的动力学仿真分析做好了准备.最后,在验证样机模型正确的基础上,对4种初始条件下的对接过程进行了可视化动力学仿真,通过分析仿真结果,得出了对接过程中两试验台的运动姿念和受力特性;随后,又对摩擦力矩和重力平衡误差对对接过程动力学特性的影响进行了动力学仿真分析,得出了一些有价值的结果;这些仿真分析结果,为五自由度空间对接试验台的设计和综合试验分析提供了理论依据和重要参考.