随着科学技术的不断发展，机器人技术被广泛用于各个领域。其中，柔性机械臂凭借其结构轻、载重/自重比高、能耗低、操作灵活、响应迅速、工作效率高等优点，逐渐在医疗、勘探、航天工业等领域中占据了越来越重要的地位。柔性机械臂系统是具有不确定性的强耦合非线性系统，采用传统刚性机械臂控制方法很难达到控制要求。本文以双连杆柔性机械臂为研究对象，采用奇异摄动理论将系统分解为两个子系统，并对两个子系统分别进行了控制器设计。首先，论文简单分析了柔性机械臂的系统结构。基于拉格朗日方程，在割线坐标系下采用假设模态法建立了一阶弹性模态的柔性机械臂动力学方程，通过S函数建立了柔性机械臂的系统动态仿真模型。其次，利用奇异摄动理论，将柔性机械臂系统分解为表征大幅整体运动的慢变子系统和表征小幅弹性振动的快变子系统，并对两个子系统分别设计了控制器。针对慢变子系统，参考普通刚性机械臂的情形，结合李雅普诺夫稳定性原理设计了滑模变结构控制器；对于快变子系统，设计了最优控制器，以抑制柔性臂杆的弹性振动。之后给出了混合控制律，应用动态仿真模型进行了跟踪控制。最后对慢变子系统的滑模控制器进行了改进，设计了自适应滑模控制器，有效地削弱了滑模控制器的抖振现象。通过对柔性机械臂的仿真效果可见,改进的自适应滑模控制器响应速度更快、具有更好的稳定性。