在某大型光学系统中,一般将高能激光器、光学传输系统集成在机动光学平台上,在工作过程中,既要保证足够的动态稳定性,又要避免环境振动传递至光学系统,所以光学平台扮演着至关重要的作用。目前的光学平台一般采用超静定支撑结构,同时依靠增加自身重量来抵御环境振动的影响,严重影响了系统的机动性能,有必要对光学平台系统开展轻量化设计。在设计阶段,对超静定支撑光学平台系统进行高精度的动力学建模至关重要,在此基础上,才能开展全面的动力学分析和优化,进行轻量化设计。本文以超静定支撑光学平台为研究对象,通过仿真与实验对比研究的方式,针对传统有限元建模方法中存在的不足,研究建模中的存在的关键问题,以建立高精度、高可靠性的仿真分析方法,为系统轻量化设计奠定基础。围绕这个目标,本文主要完成了以下几项工作：1.首先对基于有限元方法的结构动力学方程进行了推导,对动力学求解的基本理论进行了梳理,主要有模态分析理论、基于振型叠加法的多自由度线性系统动力响应求解理论等；2.通过对超静定支撑模拟光学平台开展动力学有限元建模分析和实验对比研究,解决实际工程应用的大型超静定支撑光学平台建模过程中的两个关键问题,即单元如何选择和广泛使用的螺栓联接结构如何高精度建模。研究结果表明：基于实体单元、采用螺栓精确建模的方式和基于混合单元、采用螺栓联接部位局部节点耦合的方式都具有很高的精度,但是基于混合单元的建模方法计算效率更高。对实际工程中使用的超静定支撑光学平台开展动力学建模与分析时,宜根据部件结构的不同灵活采用混合单元进行建模,在保证计算精度的同时,减小计算量,提高计算效率。3.最后针对实际工程中使用的典型超静定支撑光学平台—某大型光学谐振腔支撑致稳系统,基于混合单元、采用局部节点耦合的方法,对其动力学性能进行了评估和预测,并进行了现场实验测试。研究表明,仿真与实验结果一致性较好,对说明本文所建立的动力学建模方法具有较高的可靠性和有效性。