双摆模型是一种常见的振动系统,包含着丰富的动力学行为。碰撞振动作为强非线性问题的一种典型情况,广泛存在于实际工程各个领域中。本文以机器人行走过程中双腿运动特征为基础,设计构建了非光滑双摆实验装置,将双摆及碰撞问题综合起来考虑,系统的研究了碰撞双摆的非光滑动力学行为。本文首先设计构建了参数激励下双摆运动模型。采用拉格朗日方法建立系统的运动微分方程,并对其进行无量纲化处理。针对系统两固有频率比为1:3状态进行非线性动力学分析,通过理论推导计算得出双摆长度比和质量比关系曲线,根据杆长比即可确定两杆质量比。在此基础上,将微分方程线性化,利用模态分析法解耦为两个马修方程。最后用林滋泰德—庞加莱摄动法(L-P)确定系统稳定区间,并用Matlab数值模拟验证了结果的正确性。针对参数激励双摆系统,根据现有的实验室条件,设计了实验方案,通过不断优化得到了实验装置的具体参数,并对实验装置进行了加工。实验系统设计好之后,分别进行了无碰撞、撞左上挡块、撞左下挡块的实验研究,选取不同激励幅值,进行了激励频率的手动扫频,从时间历程图、相图、庞加莱截面图、频谱图四个方面对实验结果进行了分析,并将实验结果和仿真结果进行了相互验证,得到了系统在不同工况不同激励幅值下的稳定区间。对实验得到的稳定区间进行分析发现,碰撞改变了系统做稳定周期运动的频率范围。在激励幅值不变的情况下,选择合适的碰撞点,可以使系统做稳定周期运动的频率区间变长。撞左下挡块比撞左上挡块,使系统在更宽的激励频率范围内稳定。本论文的研究为机器人、机械臂系统的稳定设计奠定了一定的实验理论基础。