空间技术的研究是一项复杂的工程,不仅是一个国家综合实力的展现,也具有很高的经济与科学价值。随着我国在航天领域的逐步发展,尤其是在深空探测,空间站在轨服务等领域的进步,对于我国自主研制的空间结构的需求也变得非常迫切。在进行空间结构的研究过程中,为空间机构的地面测试搭建空间环境模拟平台是很重要的一个组成部分。空间机构低重力模拟平台就是为我国空间机构的研究提供模拟太空中低重力环境的设备。恒拉力系统是低重力模拟平台的主要部分,主要通过反馈控制技术为空间结构的实验提供恒定的拉力以抵消机构自身的重力,实现空间结构在地面上的运动模拟。本文首先介绍了现有的悬吊法低重力模拟设备并分析了它们的运行特点。针对现有的“内外环控制策略”,提出了输出力矩进行恒拉力控制的方法,并针对实验室现有的恒拉力系统模型进行机理建模,并进行线性化得到恒拉力系统的线性化模型。针对建立的恒拉力系统模型中的挠性环节,本文摒弃了常规的基于乘性不确定性的鲁棒控制器设计方法,而采用了基于互质因式分解的H?回路成型设计方法对恒拉力系统进行控制器的设计,并讨论了在对象参数变化引起系统挠性摄动的情况下,所设计的控制器的鲁棒性。然后针对钢丝绳的挠性,讨论了钢丝绳横向谐振与纵向谐振对于系统的影响。针对使用电机输出力矩进行恒拉力控制方法所带来的摩擦问题,本文研究了对摩擦行为进行数学描述的摩擦模型,并选用lugre摩擦模型设计基于摩擦观测器的前馈摩擦补偿,在所设计的控制器的基础上,对系统进行仿真。针对实际的恒拉力系统,探讨了传感器噪声对于摩擦补偿效果的影响。最后,基于实际的工程项目背景,对恒拉力系统的实现进行了分析,并设计了恒拉力系统的软件结构以及一些故障状态的处理方法,给出了恒拉力系统的调试实验结果。