当前航天技术迅猛发展，促使航天器的用途向更高端更多元化发展，本文讨论的卫星系统便是在卫星平台上搭载刚性运动部件的一类刚柔混合动力学系统。文中对该系统进行动力学建模与分析并完成对空间中运动目标的指向跟踪控制律设计和仿真验证，为空间复杂航天器的发展提供技术支持。本文重点研究以下三个方面的内容。(1)建立搭载运动部件的卫星系统耦合动力学模型。搭载运动部件的卫星系统是由带有太阳帆板的中心星体搭载可旋转的运动部件组成的，因此在建立模型时，首先要解决的就是运动部件与中心星体的耦合问题。本文运用分析力学中的拉格朗日方程法建立耦合动力学模型，以便导出力矩与姿态之间的运动方程式。建模时要考虑的另一个重要因素是太阳帆板的振动对星体姿态的影响，文中运用集中质量法模拟帆板的振动，并结合已经建立的动力学模型得到了整个系统的耦合动力学模型。(2)对卫星耦合动力学模型进行分析和仿真。这部分内容分为两部分，一部分是讨论外部干扰对系统的扰动力矩分析，外部干扰力矩有空间环境力矩，重力梯度力矩，液体晃动力矩等。另一部分是系统耦合动力学模型的特性分析，主要是通过仿真观察星体转动引起的太阳帆板振动影情况，和中心星体与运动部件的运动耦合关系。(3)设计搭载运动部件的卫星系统控制律并进行仿真验证。由于搭载运动部件的卫星系统要完成特定的跟踪任务，因此本文运用模型参考输出跟踪控制方法，把目标的运动轨迹化为参考模型的输出，通过状态反馈等手段使系统的输出跟踪参考模型的输出，已达到跟踪目标运动的目的。本文用三个实例验证模型参考输出跟踪控制的效果，这三个实例分别为目标直线运动、目标曲线运动和目标伴飞运动三种情况。通过仿真分析可知所设计的跟踪控制器可以使系统达到要求的性能指标。