随着航天事业的发展,航天任务日益复杂,航天器尺寸越来越大。超大空间结构航天器尺寸巨大、结构柔性,展现出更加复杂的动力学特性,存在复杂的姿态/轨道/结构耦合效应。本文以大型柔性空间太阳能电站为研究对象,建立高精度的动力学模型并分析系统动力学特性,对高阶引力作用下的空间太阳能电站轨道姿态振动运动演化以及姿态振动控制问题进行仿真。首先,针对中心柔体加挠性附件构型的柔性空间太阳能电站,采用混合坐标法和假设模态法描述柔性系统,基于Kane方程建立多柔体系统的动力学模型。其次,对大型柔性空间太阳能电站的高阶引力与动力学演化进行分析。为了获得这种系统的精确模型,本文研究了其引力、重力梯度力矩和模态力的解析表达式。在考虑弹性位移的基础上,采用泰勒级数展开到第四阶。假设结构变形与其特征长度相比是小量,因此假设模态法是适用的。文章给出了转动惯量和柔性系数的高阶矩,并提出了获取高阶不变量以加快计算效率的方法。基于单柔体系统动力学方程,研究了空间太阳能电站的轨道、姿态和振动运动在不同阶引力、重力梯度力矩和模态力作用下的演化过程。然后,研究了包括线性直接自适应控制方法以及非线性直接自适应控制方法在内的传统直接自适应控制理论。在自适应控制律作用下,闭环控制系统全局渐近稳定。最后,研究了柔性空间太阳能电站的直接自适应姿态稳定和振动抑制问题。对于满足小角度以及圆轨道假设的柔性空间太阳能电站,验证了以航天器速度加比例位移项为系统输出时,航天器系统的近似严格正实性。提出了柔性系统的非线性直接自适应姿态稳定主动振动控制器,系统在整个过程跟踪期望轨迹,验证了模型的正确性。