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基于奇异摄动理论研究了机械臂协调操作柔性负载系统有限元模型的分解及控制问题。通过双时标变换将复杂的协调系统动力学模型分解成慢变子系统和快变子系统。针对慢变子系统，在其存在不确定性上界未知的情况下，设计了自适应模糊滑模控制器，以完成系统的轨迹跟踪性能；针对快变子系统，考虑到系统参数摄动等影响，设计了鲁棒最优控制器，以抑制系统的弹性振动。仿真结果验证了所设计控制方法的有效性。