挠性结构材料（如挠性太阳能电池板、大型机械臂、天线等）由于重量轻、能耗低、经济性好等优点,在航天器中得到广泛应用。为了完成其轨道任务,航天器必须经常进行快速姿态机动。在复杂的空间环境中,由于航天器的扰动和姿态角的变化,挠性附件会发生振动。由于挠性附件本身的阻尼很小,很难在短时间内自然地衰减振动。这些频繁的非理想颤振,一方面影响挠性航天器系统的控制精度和稳定性,另一方面使挠性附件疲劳,甚至导致挠性附件断裂,降低航天器的使用寿命。数学上看,挠性航天器系统是具有无限维状态空间的分布式参数系统。因此,挠性航天器是一个具有刚柔耦合、不确定参数、无限维状态空间和外部干扰的复杂系统。结合实际工程,挠性航天器中的执行器通常具有非光滑非线性特性,例如死区和饱和。此外,挠性航天器往往需要限制姿态跟踪误差以保证准确定向,这些缺点使得挠性航天器姿态机动中的主动振动控制设计困难重重。结合理论研究和实际工程,本文对挠性航天器姿态机动中的振动抑制问题进行深入研究。本论文的主要创新和内容如下:运用哈密尔顿原理和变分原理,推导出受外部干扰影响的挠性航天器系统的动力学模型为一组耦合的偏微分方程-常微分方程。基于原始无穷维动力学模型,使用李雅普诺夫直接法设计基于干扰观测器的边界控制器以及状态反馈边界控制器,实现了在航天器完成姿态机动的同时抑制挠性附件的振动,且有效处理外部干扰的影响。不同于传统的模态控制方法,本文设计的边界控制器可以控制的高阶系统模态,并且可以避免控制溢出不稳定问题。此外,该控制方法仅需系统边界处的传感器和控制器便可实现,这降低了控制实现的难度。随后,运用李雅普诺夫稳定性理论,理论证明了闭环系统的稳定性,并进行了仿真实验,证明了设计的控制方案对受外部干扰影响的挠性航天器系统具有良好的控制效果。最后,利用遗传算法寻找了一组较好的PD控制参数,将PD控制的结果与本文的边界控制结果对比,验证了此方法的先进性。