面向国家重大能源需求,充分利用太阳能成为解决该问题的重要途径之一,而空间太阳能相对于地面太阳能具有无可比拟的优势,构建空间太阳能电站能量传输系统可以大幅提升空间太阳能利用率的同时,可实现空间能源的稳定传输,具有重要的科学意义与应用前景。空间太阳能电站编队构型设计及协同控制机制是实现空间太阳能电站能量传输系统稳定高效运行的核心关键技术与科学问题,本文针对该问题开展了一系列富有成效研究工作,主要内容如下:首先,充分、全面、系统性地论证了空间太阳能电站编队构型及协同控制方面的研究进展情况,从构建空间太阳能电站能量传输系统角度出发,对比分析和研究现有编队构型、编队重构及编队维持方法优缺点,论证了其应用的可行性;针对现有编队协同控制策略,进行深入系统讨论分析,研究其在空间太阳能电站能量传输系统中应用的可行性,指出当前研究成果存在的问题,为提出新的编队构型与协同控制机制提供依据。其次,基于当前研究成果可行性论证分析,结合相对运动轨道动力学建立了空间太阳能电站能量传输系统动力学模型与运动学模型,并对运动学模型进行了简化,研究了空间太阳能电站相对运动基本特点;建立了一种以同步根数差法为基础的空间太阳能电站编队运动学模型;提出了一种串行和绕飞混合空间太阳能电站编队构型,实现空间太阳能电站编队在复杂空间环境条件下稳定能量传输。再次,基于空间太阳能电站能量传输系统动力学模型与运动学模型,提出了改进的循环追踪控制算法,实现了空间太阳能电站能量传输系统有效协同控制;同时,研究和分析了高机动变轨协同控制条件下,空间太阳能电站柔性附件的载荷与形变,进一步证明了协同控制的有效性与安全性。最后,结合STK、Adams和Catia软件等空间太阳能电站编队软件仿真平台,进一步验证了改进循环跟踪控制算法协同控制的有效性。