摘要：采用拉格朗日法、假设模态法和系统动量守恒原理，推导了一种平面内三连杆的自由浮动刚柔耦合冗余度空间机械臂的动力学模型．基于最小关节驱动力矩优化，建立了自由浮动刚柔耦合冗余度空间机械臂的混沌运动状态方程，采用混沌数值方法分析机械臂运动中的混沌现象，分别在工作空间、关节空间和模态空间，设计鲁棒Proportional-Derivtive（PD）补偿控制、延迟反馈控制和模态力最优控制，实现了轨迹跟踪、混沌运动抑制和振动控制．通过数值仿真验证了建模与控制方法的有效性．

关键词：空间机械臂 非线性动力学 混沌运动抑制 混合控制 

单位：南京航空航天大学自动化学院 南京210016 西安交通大学 机械制造系统工程国家重点实验室 西安710049