武器装备的性能、临战状态、可靠性试验、设备验收以及作战性能评估主要通过力学环境测试来完成。力学环境模拟实验台就是为武器装备提供相应的力学环境(如噪音、振动、摇摆、空间微重力以及碰撞)的设备。并联机构相对串联机构因为其机构简单紧凑、刚度大、无累积误差、精度高和承载能力强而在运动环境模拟方面得到了广泛应用。本文提出了一种折页式三自由度并联机构用于摇摆模拟,其具有承载能力强、运动范围大、刚度高等优点。鉴于它的这些优点,因此,有必要对它的结构、运动学、动力学、频率特性等基础理论进行研究,以便更快地实现工业应用。该折页式三自由度并联机构存在三个自由度的伴随运动和折页结构,导致机构分析变得复杂,其约束方程分为两种方式产生:折页长度约束和机构结构约束。针对这些问题,本文首先提出一种投影支链坐标系法用于机构运动学建模。基于此方法,使得运动学分析的计算过程得到大大简化,并将机构所有的构件的速度和加速度都表达为雅可比矩阵及其一阶导的组合结果,形式统一规整。然后,本文提出一种新的雅可比矩阵一阶导数的求解方法,该方法减少了计算量且便于程序实现。最后,基于Kane方法完成了机构的多刚体建模,通过这三个方面的建模使得机构的运动学和动力学模型独具有规整统一的形式,从而将机构动力学分析归结为:构建约束方程、求解雅克比矩阵及其一阶导和带入动力学方程这三个程式化过程。建立并联机构的模型并不是机构分析的最终目的,我们期望通过动力学模型完成机构特性分析、结构优化以及控制系统设计。因此,为了完成机构的优化,本文首先提出了并联机构的性能评价指标,如灵巧性、力传递特性、可达空间等。针对机构的可达空间这一性能指标,本文首先分析了结构参数对机构处于中位的可达空间边界的影响,并给出机构大范围运动的合适的结构参数范围。然后,研究了极限位姿下的雅可比矩阵条件数和作动器静态力的关系,给出了机构容易发生奇异的判断条件。最后,基于前述的结构参数围,以作动器最大行程、最大出力和结构紧凑为目标完成了机构结构参数优化过程,并对优化的结构参数进行了分析。当少自由度并联机构选择不同的广义速度建模时,发现其固有频率模型的维度并不同。为了清晰认识该问题,首先,本文在前面的结构参数的基础上设计了该并联机构的液压动力机构。然后,建立不同广义速度下的固有频率模型。最后,完成固有频率相关分析。多刚体动力学模型验证和固有频率模型验证分别在Sim Mechanics和Adams环境下完成验证。