联合动力装置因其运行模式的可变性，保证了对效能和的经济性的有效兼容，在船舶推进系统中的应用逐步得到重视。为适应其多变的工况，联合动力装置传动系统结构设计复杂，并且切换操作频繁，对于传动系统的可靠性存在较大挑战。本文以联合动力装置半物理仿真实验台架为研究对象，从机电耦合的角度切入，分析台架中传动系统的动力学特性，研究耦合系统稳定性的控制参数边界条件，为控制参数的整定，传动系统的低振动设计提供参考。
　　基于模块化建模的思想，建立一型三轴燃机的整机特性快速计算模型，并依据驱动源的运行特性以及实际台架的结构特点，选择采用平行功率反馈调速器的方法作为双机联合控制算法，并经过仿真与实验的验证，证明了该算法的可行性；构建半物理仿真系统总体设计方案，为仿真和实验明确运行逻辑，保证仿真和实验的合理性。
　　采用有限单元法，对实验台架中齿轮传动多转子结构进行了动力学建模，考虑传动系统多自由度的耦合，设计了通用的动力学模型组装方法，提高了复杂传动系统建模效率；通过仿真与实验相结合的方法，对传动系统中支撑刚度参数进行了识别，保证了模型参数的准确性；计算了传动系统模态，分析了传动系统中存在的各向耦合振动特性。
　　综合以上所建立的控制系统和机械系统模型，依据驱动源、传动系统、联合控制方法之间的耦合逻辑关系，搭建联合动力装置机电耦合系统模型；依据齿轮动力学理论，模拟实验台架系统中的主要激励源-齿轮啮合动态激励；联合动力装置稳态运行特性的研究，从驱动源调控对传动系统的影响、传动系统对驱动源同步特性影响、驱动源均载特性对传动系统影响三个方面进行，得出了控制系统与传动机构之间的相互作用关系；在并车、解列瞬态操作时，发现调载时间相比调载幅值对传动系统的冲击影响更大，因此负荷转移过程的迅速可避免传动系统出现大幅振荡现象。
　　进一步采用系统辨识的方法对机电耦合系统中驱动源、传动系统的工作过程完成了辨识，得到了两者的传递函数关系，搭建了简化的闭环耦合模型；利用频域分析方法评估了当前系统的稳定性，系统稳定且裕度充足；结合根轨迹法进一步探索控制器中比例系数的系统稳定性影响边界，经过解列过程的冲击仿真，验证了系统边界的准确性，为耦合系统控制参数的整定提供参考。