随着航天科技的发展,越来越多的伺服机构应用于飞船或者卫星等航天器之上,发挥着越来越重要的作用,例如空间机械臂,对地观测和通信用的二维转台等。随着航天器寿命的增加,空间任务的复杂度的提升,人们对空间伺服结构也提出了高精度长寿命的要求。太空中的温差大、真空等特殊环境使得空间伺服机构轴承摩擦系数会发生显著变化,再加上多自由度伺服机构存在的惯量耦合问题的问题使得空间伺服机构的存在较大的模型摄动。另外,多数空间伺服机构都工作在小惯量和低速的条件下,摩擦死区的影响较为严重。如何通过控制方法上的改进,提升伺服机构对大温差,润滑脂挥发以及惯量耦合引起的模型变化的适应能力,真正实现小惯量低速条件下的高精度控制是一个具有实际意义的课题。本文以解决上述问题为目标,提出了速度加位置的双回路控制方案,通过有限时间观测器来提升速度信号精度;采用自校正控制来设计速度回路以适应模型参数变化并克服摩擦的影响;设计复合控制来提升外回路的性能。论文的具体工作如下:首先,分析了有限时间稳定理论和有限时间观测器的基本原理,针对伺服系统的特点,选取了一种基于有限时间收敛函数的有限时间速度观测器,并给出了基于线性矩阵不等式观测器参数求取方法。在不同的仿真条件下,与位置差分方法得到的速度进行了对比,验证了观测得到的速度具有精度高,延迟小的特点,作为速度回路的反馈信号,可以有效提升系统的性能。其次,针对空间伺服机构被控对象特性会因空间环境变化问题,提出了一种基于自校正控制的速度内回路设计方法,即通过最小二乘方法来在线辨识模型参数,并利用极点配置来调整控制器参数以保持闭环系统性能恒定。针对辨识收敛过程慢及存在辨识错误的问题,设计一种模型校验方法,避免了辨识偏差对性能的影响。最后通过仿真验证了方法的有效性。最后,为提升控制系统的总体性能,采用带有速度加速度前馈与超前滞后相结合的复核控制策略设计外回路控制器。随后,在Simulink环境中搭建了包含、各种干扰、量化噪声和模型摄动等因素的完整仿真模型,进行了0.001/s?的低速跟踪仿真,通过与差分速度作为反馈的双回路的控制方法对比,充分验证了本文所提方法的有效性与优越性。