空间系绳系统是将两个或多个卫星通过系绳相连所构成的系统。由于其可以完成许多传统航天器无法完成的空间任务,因此吸引了全世界航天大国与很多研究者的关注。空间系绳系统实现具体空间任务的关键在于是否能将空间系绳系统中的末端载荷(即子星)精确稳定的展开到指定位置,以便使相关空间应用任务成功进行。如果在系绳展开阶段子星的空间姿态出现振荡现象无法稳定,将会对空间系绳系统的应用产生影响,甚至会使任务失败。因此本文主要对系绳展开阶段子星空间姿态的影响因素和子星空间姿态的稳定控制进行研究。论文的主要工作如下:1.在轨道运动坐标系下,计算空间系绳系统的动能、势能与广义力。使用经典的第二类拉格朗日方程,分别建立了不考虑子星空间姿态和考虑子星空间姿态的空间系绳系统模型。然后,通过使用欧拉—牛顿法在子星本体坐标系下建立子星空间姿态的运动学与动力学方程。2.在不考虑系绳面外运动的前提下设计了空间系绳系统改进型张力控制律,对考虑子星空间姿态的空间系绳系统模型以及子星空间姿态运动学与动力学模型分别在该控制律下进行仿真研究。然后对可能影响子星空间姿态的因素进行对比仿真,分析研究这些因素对子星空间姿态的影响。3.展开机构实现张力控制律时,由于扰动的存在不可避免地会产生误差,影响系绳的精确展开。因此本文针对该现象,设计了反馈绳长与速度的张力控制律对子星空间姿态运动进行研究,并仿真分析反馈系数变化对子星空间姿态产生的影响。根据最优控制的经典动态规划理论得到最优反馈系数,设计出最优反馈系数下的张力控制律,仿真结果表明最优反馈系数下的张力控制律可以较大程度抑制子星的空间姿态振荡。4.考虑子星空间姿态运动的非线性特征,利用Lyapunov稳定性理论设计了一种非线性子星姿态稳定控制器,仿真结果表明该控制器可以实现子星的空间姿态稳定。