随着航天事业的迅速发展和对太空探索的不断深入，空间机械臂将成为人类探索未来空间活动的重要工具。由于要求工作空间尽可能大且质量轻，大多数空间机械臂的挠性不可忽略。在轨执行任务过程中，不适当的运动会引起挠性机械臂的振动，导致任务的失败。本课题即以挠性空间机械臂为对象，对其刚柔耦合动力学与振动抑制控制策略进行研究，具体内容包括：基于解析法建立了挠性空间机械臂的刚柔耦合动力学模型，作为轨迹规划与控制方法研究的基础。空间机械臂由多个连杆及关节组成，针对不同的使用条件，各杆件所呈现的挠性特征不一样。基于此，运用拉格朗日方法分别建立了刚性双连杆、刚—柔性双杆及柔性双连杆机械臂的动力学模型，其中柔性杆件的变形描述采用了假设模态法。利用Ansys软件对挠性空间机械臂进行模态分析，并在Adams环境中建立其刚柔耦合动力学模型，将其模型与解析法所建模型进行校验。针对典型臂型及不同载荷下，分析了挠性机械臂的模态，得出了其固有频率与载荷的关系。然后基于Adams软件建立了机械臂的刚柔耦合动力学模型，对所建的解析模型进行校验，验证了解析模型的正确性。研究了振动抑制的运动规划方法，并利用所建的刚柔耦合动力学模型进行了仿真验证。根据理论分析，关节运动加速度是产生振动的主要因素，因此以期望加速度为运动规划的目标。在规划中，以“正弦-梯形”函数为基函数，利用多个基函数的叠加，得出加速度的运动轨迹。所采用的“正弦-梯形”基函数加、减速段为正弦函数，通过调整加速、减速、匀速的时间比例，以及函数幅值，可得出不同的加速度曲线。提出一种前馈补偿与反馈控制相结合的振动抑制策略，并进行仿真研究。振动抑制方法包括被动控制和主动控制两大类，其中被动控制从抑制振源、增大结构阻尼等方面达到抑制目的，缺点是增大系统的重量和体积、且灵活性差，因此提出了采用前馈补偿与反馈控制相结合的主动控制方法，该方法的核心是将规划的期望轨迹(关节角、角速度及角加速度)代入解析法所建立的动力学模型，计算前馈力矩，与反馈控制力矩叠加后作为最终控制力矩，仿真结果验证了所提方法的正确性。本课题从挠性空间机械臂的刚柔耦合动力学建模、振动抑制的轨迹规划及控制等方面开展研究，所取得的成果对于空间机械臂的应用具有重要的理论和实际意义。