刚体的姿态控制属于控制领域中的热门问题，在航空航天工程、机器人控制、车辆工程等领域有着广泛的应用。刚体姿态控制系统性能的好坏直接关系到其通讯、测量、数据传输等任务完成的效果。卫星方面，对空间运行的卫星进行姿态控制，可有效地保障其运动的规律性和可控性，从而完成期望目标。比如，通讯卫星需要它的天线始终对准地面，对地观测卫星则要求它的观测仪器窗口始终对准地面。机器人方面，只有通过控制机器人的姿态，满足工作要求，才能完成其特定的任务。可见，实现对刚体的姿态控制具有理论和工程上的双重意义。 本论文以卫星、机器人等刚体为主要控制对象，研究刚体姿态的控制策略，所完成的工作主要包括以下几个方面： 第一，通过阅读大量文献，对刚体姿态控制系统在运动学、动力学、控制策略等方面的主要研究成果、进展以及尚未解决的问题进行了阐述。系统地描述了姿态控制系统的控制方式、控制规律，总结了卫星、机器人等刚体姿态控制的国内外研究现状，分析了现今卫星、机器人等刚体的姿态控制领域所存在的诸多问题，并提出了本文的研究目标。 第二，基于经典Newton—Euler方法建立了刚体姿态控制的动力学模型。系统研究了描述刚体姿态的欧拉角法、四元数法、Rodrigues参数法以及(w，z)参数化法，对四种方法进行了总结比较并建立了相应的运动学模型。对于所建立的模型，分析了其奇异性及数学特点。 第三，针对卫星、机器人等刚体姿态控制的标准模型，在角速度已知条件下，提出了基于自适应方法的控制策略，给出了该控制策略的设计步骤，并应用李雅普诺夫理论进行了稳定性分析，给出了系统的性能指标达到要求状态的条件。在保证性能满足的情况下，仿真结果验证了所设计控制策略的有效性。 第四，考虑地磁场对刚体姿态控制的影响，建立了地磁场中刚体的姿态运动模型，针对卫星、机器人等刚体姿态运动的标准模型，在角速度未知条件下，引入高通滤波器获取误差向量，提出了相应的控制策略，给出了该控制策略的设计步骤，并应用李雅普诺夫理论进行了稳定性分析，给出了系统的性能指标达到要求状态的条件。对于所设计的控制策略，使用Matlab进行了仿真，其结果验证了控制策略的有效性。 最后，本文对涉及到的控制策略进行了分析，论述了不同控制策略的优势和不足。针对不同的控制策略的设计过程，分别给出了稳定性证明和分析，进行了算例仿真与分析。在总结的基础上，得出本论文的主要结论和进一步的研究方向。