本论文结合国防“九五”预研重点项目和“十五”预研重点项目，以复杂卫星的姿态控制为背景，从理论上对线性以及非线性鲁棒变结构控制进行深入的研究，内容有很强的理论价值又有一定应用前景，研究内容主要包括以下几个方面：　　首先提出一种鲁棒变结构控制器设计方法，考虑了干扰以及不匹配不确定项，同时也考虑了状态微分项存在不确定性这种情况。设计了具有全局鲁棒到达条件的变结构控制器。同时滑模面采用虚拟的二次稳定控制，这样即使不匹配不确定项在到达滑模面后依然存在，也不影响滑模面的稳定性，从两方面确保了系统状态具有全局鲁棒稳定性。从数值仿真来看，该方法具有良好的动态性能以及优良的鲁棒稳定性能。并将这一方法推广到常见的跟踪系统。　　利用拉格朗日方程，采用混合坐标法和有限元方法对系统进行动力学模化，推导了中心刚体带N个柔性转动附件的飞行器姿态动力学方程。并进一步导出一类典型的带单翼太阳帆板展开的卫星姿态动力学方程。　　在研究卫星姿态稳定问题中，给出了带柔性太阳帆板和充液液体的复杂卫星姿态稳定时的鲁棒变结构控制器设计方法。根据复杂卫星姿态稳定动力学特点，采用积分型滑模面。控制器设计时考虑了星体转动惯量不确定性和干扰力矩以及模态振动频率偏差，并只利用星体的姿态角和姿态角速度信息，鲁棒性好，隔振性能好，不受截断模态影响，不存在控制溢出问题。　　针对卫星有时由于任务要求要进行大角度姿态跟踪，研究了带柔性附件卫星大角度姿态跟踪的问题，设计了双回路鲁棒变结构控制器。其中外回路跟踪指定姿态角运动规律，内回路跟踪虚拟的姿态角速度规律，通过频带错开，使内环响应速度远大于外环，从而有效解决了系统强非线性和柔性振动以及系统不确定性参数带来的控制器设计困难。从理论上可以看出系统在全局范围内具有渐近稳定性。从仿真结果来看具有良好的动态跟踪性能与强鲁棒性。　　有时卫星由于任务要求，柔性帆板要展开或进行定向运动。若不施加控制，卫星本体姿态有很大的偏转，严重者会失稳。此时，卫星姿态动力学方程具有强非线性项，同时参数还具有强时变性，这给控制器的设计带来极大的困难。本文设计的变结构控制器，将系统转动惯量的时变部分分离出来，将其看成有界的不确定性，采用双回路鲁棒变结构控制器的设计方法来进行设计。从仿真结果来看，它具有很好的动态性能，能使系统快速稳定，同时又有很好的鲁棒性，有效的验证了控制器设计方法的正确性。