超精密机床动态特性及动态优化的研究作为对机床进行分析的重要组成部分日益受到重视，也成为各国学者的一个重要研究方向。本文以哈尔滨工业大学精密工程研究所自行开发研制的台式纳微米车床为研究对象，为了提高机床的动态特性及加工性能，在课题组已经对其进行了大量研究工作的基础上，以机床动力学理论为基础，以MATLAB软件为工具，对机床进行了动力特性的分析和动态性能的优化设计。　　本文首先研究了建立机床动力学模型的建模原则、方法及步骤，选用集中参数方法进行建模。以台式纳微米车床为研究对象，通过对机床总体结构的分析，利用集中参数建模型式，建立了机床的17自由度动力学模型以及系统动力学微分方程，并通过理论与实验相结合的方法确定了机床各可动结合部的结合部参数。　　其次应用模态分析法，编制MATLAB程序求解结构动力学方程，得到了机床17阶固有频率和主振型等模态参数。分别在床身、工件及刀具处施加了不同频率的正弦波激振，应用振型叠加法，获得了各部件处的动力响应，并对仿真结果进行了分析。　　最后利用基于模态柔度和能量平衡的动态优化设计方法，以机床动柔度最小作为动态优化设计目标，将机床结构的质量、刚度和阻尼确定为设计变量，计入工程需要对设计变量提出的约束条件，建立机床结构动态优化设计的数学模型。通过分析计算，得出横向动导轨和刀具系统为机床薄弱环节，对机床横向动导轨及刀具系统提出了优化设计修改方案，为机床的抗振性优化设计提供了理论基础。