绳系卫星作为一种新型航天系统,由于存在实际结构进行相互连接,在某些方面拥有优良的特性,具有非常重要的工程应用意义。绳系卫星的主要研究集中在模型和控制方面,本文借鉴前人的模型为基础,以滑模控制理论为核心,研究了绳系卫星系统实现预定位置展开的控制问题。首先采用第二类拉格朗日方程建立了绳系卫星系统的“哑铃”模型,利用高斯伪谱法对模型进行展开的最优轨迹规划,得到绳长随时间变化的释放曲线,使展开结束时面内摆角趋近于零并保持稳定。再利用线性滑模算法使系统跟踪绳长的最优轨迹,得到系统的最优控制仿真。同时考虑到线性滑模控制中切换项带来的不可避免的抖振问题,引入二阶滑模算法对抖振进行削弱,增强系统稳定性,有效保证了其工程应用的可行性。然后将绳系卫星考虑为欠驱动系统,在不增加算法复杂性的基础上,采用了基于Hurwitz稳定的欠驱动滑模算法。接着利用遗传粒子群算法对控制律的全参数进行智能优化,得到了系统收敛时间最优的控制器。RBF神经网络具有良好的逼近效果和快速收敛的特性,使其对滑模指数趋近律中的切换项进行增益实时调节,以最小的代价控制系统不脱离滑动模态,优化展开控制拉力,实现了可控精度内驱动力抖振现象的完全消除。最后通过牛顿欧拉法对系统重新进行建模,得到了绳系卫星系统的多体动力学模型,将系绳进行分段,增加了模型的复杂程度,比之前简单模型更加能够反映绳系系统展开的真实情况。再将之前得到的各种控制算法在珠点式模型上进行集中的验证,验证效果反映了本文各种控制算法在真实绳系卫星系统上实际应用的可行性。