空间对接技术一直是航天界研究的主要课题,其中六自由度对接机构综合试验台是空间对接技术的关键技术之一。本文以我国目前正在研制的对接机构综合试验台系统中的六自由度运动模拟器为研究对象,重点进行运动模拟器控制系统设计与分析。首先对空间对接技术中的六自由度并联机构及相应控制方法的优缺点、国内外的研究现状进行了分析与评述。结合本课题组承担的实际工程项目,提出了本论文的研究内容和方法。由于空间对接机构地面半物理仿真系统采用电液伺服驱动机构,因此本文根据电液伺服驱动机构的基本方程,建立单缸电液伺服驱动机构的模型。引入包括位置反馈、速度反馈、加速度反馈和动压反馈在内的反馈控制技术对电液伺服驱动机构模型进行综合校正,从而建立单缸电液伺服控制系统,并在分析系统误差和扰动误差后,加入复合控制减小系统误差和抑制干扰,仿真结果表明复合控制系统的控制品质有了明显改善,能够满足工程需求。为进一步提高控制品质、设计运动模拟器整体控制系统,首先对运动模拟器的运动平台进行位置姿态反解。针对运动平台位置姿态正解的解析解非唯一性,本文建立神经网络转换模型将运动模拟器的杆长向量转换为位置向量,结合现有实验条件,本文训练了针对纵向空间的转换模型,能够快速、准确地完成杆长向量到位置向量的转换。本文结合六自由度运动模拟器的多体动力学方程和电液伺服驱动机构的特性,经简化得出了具有实际意义的六自由度运动模拟器整体系统的状态空间方程式,通过分析该系统的稳定条件和能控性,采用状态反馈对系统的状态方程式进行合理配置,从而建立了以运动模拟器杆长向量为控制变量的运动模拟器整体控制系统,并将该控制系统输出的杆长向量转换为位置向量。仿真结果表明,六自由度运动模拟器整体控制系统的各项性能指标较单缸电液伺服控制系统均有显著改善,对我国921工程具有较高的参考价值。