空间机器人在人类探索太空活动中将扮演越来越重要的角色,实现对空间机器人稳定而精确地控制是发挥其作用的基础。为减少驱动燃料的消耗,研究本体位置不控、姿态受控或不控模式下空间机器人的控制问题十分必要。考虑到太空操作任务复杂多样,需要研究和设计出功能更加强大的双臂空间机器人系统。目前,机器人控制器大多采用集中控制方式,控制器设计复杂且难以应用。机械臂动作过程中的柔性振动也必须加以考虑。针对上述背景,本文对刚柔混合空间机器人系统分散智能控制进行了深入的研究。首先,在对空间机器人模型合理简化的基础上,结合动量守恒定律和描述柔性变形的假设模态法,采用第二类Lagrange方程建立了单臂、双臂和柔性臂空间机器人的系统动力学微分方程。为后续的研究工作提供了必要的理论基础。其次,本文将分散控制的理念成功地应用于对空间机器人的控制,在本体自由漂浮模式下,为模型完全未知的单臂空间机器人关节协调运动设计了分散智能控制方案。将单臂空间机器人系统拆分成5个相互关联的子系统,为需要主动控制的子系统设计了不基于模型的自适应模糊滑模控制方案。分散控制结构简单,各子系统的控制互不影响,控制过程中只需要反馈本子系统的位置、速度信号。数值仿真检验了该分散智能控制方案的可靠性。而后,在分散控制的基础上,为各子系统控制器进一步设计了速度误差观测器,用实测位置信号估计速度信号。设计了基于观测器理论的分散智能控制方案,实现了模型参数完全未知的双臂空间机器人轨迹跟踪控制。控制过程中克服了系统模型完全未知的影响,且不需要实时反馈系统的速度信号,减少了空间机器人的结构复杂性和成本,增加了控制系统的可靠性和鲁棒性。数值计算结果显示了该分散方案的有效性。最后,基于奇异摄动理论,讨论了漂浮基柔性臂空间机器人系统轨迹跟踪控制和柔性振动主动抑制的组合控制方案。分别针对系统参数部分未知和完全未知的情形,提出了柔性空间机器人系统的分散自适应模糊滑模控制和PD反馈控制及分散自适应模糊滑模控制和模糊控制方案。仿真结果表明:该分散智能控制算法本身具有抑振作用,鲁棒性很强;分散控制及PD反馈控制和分散控制及模糊控制的复合控制方案,抑振效果更加明显。