散状物料输送机械是起重运输机械中广泛应用的一种形式。串联盘式管道连续输送机是一种新型的散料输送设备，它能满足对环境要求很高的输送任务，而且所占空间小，效率高，运输成本低；它解决了粉体机械输送中重质粉料远距离输送的难题。“3+实验研究”综合设计法是集“动态优化、智能化、可视化+实验研究”的优点，以提高产品总体质量为目标的先进设计方法。因此利用“3+实验研究”综合设计方法，以串联盘式管道连续输送机为研究对象进行研究具有重要的理论意义及应用价值。 “动态优化设计、智能化设计与可视化设计”的三化综合设计法，是以提高产品总体质量为目标，以非线性理论为基础，以广义优化为手段，汇集动态优化设计、智能化设计和可视化设计为一体的设计法。提出了对于新开发的产品、有相似产品可借鉴的时候，应采取“3+实验研究”综合设计法进行设计比较合适。本文利用“动态优化、智能化、可视化+实验研究”的“3+实验研究”综合设计方法对串联盘式管道连续输送机进行理论及实验研究，提出了串联盘式管道连续输送机工作理论框架；根据设计结果加工成试验样机，通过样机试验来检验设计的合理性，为串联盘式管道连续输送机的继续研究奠定了理论基础。 对串联盘式管道连续输送机输送系统进行了动力学及运动学分析以实现其动态优化设计。对传动系统进行了初步优化设计，确定驱动轮齿数的合适范围为5-8。 利用先进的三维建模及有限元分析软件对串联盘式管道连续输送机的关键零件进行了有限元分析。 利用离散化的方法建立了串联盘式管道连续输送机传动系统的动力学模型；确定了串联盘式管道连续输送机传动系统是一个小阻尼振动系统，将传动系统的非线性阻尼系统简化为线性阻尼系统，并被实验证明在一定的误差范围是可行的；串联盘式管道连续输送机传动系统有载荷运行时是一个变阻尼、变输入力的非线性随机振动系统，且物料的运行阻力在单元的不同振动方向上取值不同，很难用现有的解析方法进行求解，本文提出了一种分步加载的渐进方法进行求解。 利用“3+实验研究”综合设计方法，对串联盘式管道连续输送机进行了智能化设计。由于串联盘式管道连续输送机传动系统有载荷运行时是一个变阻尼、变输入力的非线性随机振动系统，为了保证驱动电机在恒功率下运行，需对受料电机转速进行自动控制。利用BP神经网络的自学习功能，对串联盘式管道连续输送机工作控制过程进行训练，得到训练样本，利用基于BP神经网络整定的PID智能控制理论对串联盘式管道连续输送机工作过程进行控制，利用MATLAB软件对控制系统进行仿真，仿真方针结果证明采取此种控制方法是可行的。 利用“3+实验研究”综合设计方法，对串联盘式管道连续输送机进行了实验研究。设计加工出了实验样机；设计出了驱动轮轴扭矩测量装置，实现了在输送系统运转过程中扭矩在线测量。设计出了串联盘式管道连续输送机传动系统振动试验的实验装置，从测试的信号分析可以看出，实验的设计是合理可行的。对测试信号进行分析计算，验证了串联盘式管道连续输送机动态设计理论是正确的。从振动试验结果可以看出，为了防止共振的发生，在计算驱动系统转频时，应考虑驱动轮齿数的影响。 利用“3+实验研究”综合设计方法，对串联盘式管道连续输送机进行了可视化设计。建立了串联盘式管道连续输送机的三维可视化模型，在三维模型下对零件进行了有限元分析，并在虚拟可视化的环境下，对串联盘式管道连续输送机的整体工作性能进行分析、评价和修改，以实现其装配过程可视化；将所设计的串联盘式管道连续输送机在动力学分析软件中虚拟仿真，以实现其工作过程可视化。