卫星、飞船和宇航员处于太空环境和地面环境的最大区别就是太空环境的零重力和微重力,所以这些关键机构在实施发射进入太空工作之前要充分进行地面微重力模拟实验以验证其在实际工作下工作可靠性。本课题通过搭建三维微重力环境模拟实验平台,来模拟某大型卫星太阳翼在微重力环境下的三维运动的可靠性,经过对多种方法研究选择基于主动跟随与重力平衡气囊相结合的悬吊法。论文主要研究内容具体如下:（1）研究总结了国内外微重力环境模拟方法研究现状,分析了卫星太阳翼帆板偏移运动的工作特点,并最终选择悬吊法进行微重力环境模拟平台的搭建。（2）分别对被动、主动跟随吊挂系统的工作原理及重力平衡精度进行研究,选择气囊重力平衡与主动吊挂系统相结合的方法,经研究可以满足高精度重力平衡精度范围和附加力矩精度要求。（3）通过数学建模分析对所建系统模型及卫星太阳翼模型进行运动及动力学分析。分别采用了基于D-H方法的平台系统空间位置坐标变换建模分析,基于几何方法的系统微分运动学建模分析,基于拉格朗日的卫星太阳翼动力学分析。分析了平台系统及卫星太阳翼帆板的运动空间位置变换及运动特性,为运动控制提供了科学的系统理论支撑。（4）分别对吊挂系统、主动跟随系统、龙门框架、虎克铰式角度测量装置进行详细的机械结构设计、电源器件选型和基于ANSYS的结构优化分析,最终通过分析计算确定合适的机械结构。通过建立数学模型分别对三种不同吊挂系统的排布方法进行测量偏移角度误差分析计算,选出最优排布的吊挂系统方法。（5）对卫星太阳翼模型和三个不同排布方法的吊挂系统进行基于ADAMS的运动学仿真并对最优吊挂系统进行实验验证分析研究,经过这种方法证明其研究的准确性。