在许多卫星项目中,卫星的高精度指向、高稳定度是至关重要的,例如:高精度高分辨率对地观测、激光通信卫星等。由于卫星上的活动部件和结构形变等因素产生的微振动会降低卫星载荷的指向精度和稳定度,因此需要进行隔振。本文采用一种双体卫星结构将卫星载荷与振源从物理结构上进行完全的隔离,从而可以保证载荷的姿态指向精度和姿态稳定度。本文的主要工作分为三大部分,首先是通过介绍卫星隔振技术的发展概况了解当前该领域中所遇到的困难与挑战,从而引出为进一步提高隔振性能而提出的双体卫星概念,并对其目前的发展做了一定的介绍。其次是对本文所采用的一种双体卫星结构进行相关的研究,建立其运动学与动力学模型。最后,对双体卫星进行控制系统的设计,给出相应的控制器PID参数,通过在Matlab/Simulink下对双体卫星控制系统进行仿真,验证双体卫星的姿态指向特性以及隔振特性。双体卫星从结构上分为载荷平台与卫星主体结构两部分,它们通过8个力执行器产生的磁浮力场进行动力学上的固联从而使彼此之间不相互接触。控制方式采用载荷为主,平台为辅的协同控制策略。双体卫星的动力学模型分为载荷平台动力学模型,主体结构动力学模型以及相对位置结构动力学模型。在对双体卫星进行控制系统设计时,主要需要解决三个问题。第一个问题是考虑如何将8个力执行器合理的分布在载荷平台与主体卫星结构之间。本文从几何结构上考虑,以最大限度降低力执行器间的静态耦合为原则,给出了分配方案。第二个问题是指如何分配确定每个力执行器的输出控制力,即控制力的分配问题。本文根据相对姿态与相对位置模型推导出8个相对测量距离与相对姿态和相对位置的关系,从而得出相对姿态矩阵和相对位置矩阵,解决了控制力的分配问题。第三个问题是如何解决相对位置控制系统与载荷平台姿态控制系统之间的耦合性。本文通过采用将力场分解为净力场和净力矩场的方法,消除了控制子系统间的耦合性。通过解决这三个问题,本文得出了双体卫星的三轴解耦控制系统模型,它可以分解为载荷平台姿态控制系统,卫星主体结构姿态控制系统以及相对位置控制系统。最后通过对每个子系统进行PID控制律的设计完成了对双体卫星的整体控制。