六自由度并联机构以其承载能力强、刚度大、精度高的优点在工业中受到广泛的应用。但由于并联机构固有的强非线性动力学特性，使得系统在物理空间内各自由度之间存在强耦合特性，这种强耦合特性导致传统基于物理空间设计的控制器很难获得理想的高控制品质。目前国内外学者提出了一种新颖的模态空间控制策略，在粘性比例阻尼的假设条件下，基于模态解耦思想将物理空间内强耦合的多输入多输出系统转化为模态空间内相互独立的单输入单输出系统，对各阶模态单自由度系统进行独立控制最终实现提升并联机构控制性能、扩展系统频宽的目的。　　在工业应用中，并联机构各关节阻尼不可忽略，此时模态空间出现非粘性比例阻尼耦合现象，破坏了模态空间的解耦条件，严重制约了模态空间控制策略的发展。为此，本文对并联机构各关节阻尼引起的耦合非线性进行深入的机理分析，提出从结构设计角度消除模态空间阻尼耦合的新思路，扩展了模态空间控制策略的适用范围，具有十分重要的理论与工程应用价值。本文从惯性参数辨识、结构设计、控制策略三方面进行研究。　　模态空间控制策略高控制品质的发挥首先受到了系统惯性参数的影响，而现有的惯性参数辨识方法未考虑并联机构各关节阻尼引起的耦合非线性，在辨识原理上存在缺陷。为此，本文提出一种消除阻尼耦合特性影响的惯性参数辨识方法。在建立考虑各关节阻尼特性的完整动力学模型基础上，分析阻尼耦合与惯性参数辨识之间的关系，通过重新构造包含阻尼耦合引起的各自由度相位差信息的辨识方程，从机理上消除阻尼耦合引起的惯性参数辨识误差。同时，针对干摩擦引起的辨识误差，给出基于波形失真度的辨识误差量化评价指标及辨识误差的修正方法。仿真与实验结果验证了该辨识方法的有效性。　　基于模态解耦的设计方法则从结构角度提供了一种消除系统动力学耦合特性的有效途径，具有机械解耦性质的并联机构为模态空间控制策略发挥其优越控制品质奠定基础。但现有设计方法忽略了并联机构各关节阻尼引起的模态阻尼耦合特性，导致其设计理论无法有效的对工业级低机械成本并联机构进行指导。为此，本文在对包含系统阻尼特性的振动方程进行模态分析的基础上给出模态参数的封闭解析解，进而揭示模态阻尼耦合特性与结构参数的内在联系，提出通过改变结构参数降低系统非粘性比例阻尼耦合成分从而使模态空间控制策略仍然适用的新方法。同时，针对并联机构在大运动范围时由于位姿引起的模态频率耦合特性进行分析，基于模态灵敏度给出全局模态频率耦合评价指标。最后以降低阻尼耦合特性及全局频率耦合特性为综合优化目标，获得消除阻尼耦合影响的全局模态解耦结构优化方法。　　最后，在通过结构设计消除模态阻尼耦合影响之后，本文发现并联机构的关节阻尼特性引起了新的模态空间高频过阻尼现象，限制了系统频宽的进一步提高。为此，本文结合液压控制理论，提出一种通过动压反馈技术实现降低系统阻尼比从而将系统频宽扩展至模态频率附近的模态空间控制策略，并给出控制器的解析设计方法。同时，为了将模态空间控制策略应用于具有大运动范围的并联机构，本文对位姿引起的模态耦合特性进行研究，基于消除模态跃迁的模态参数实时求解算法，将模态空间控制策略扩展形成全局模态空间控制器。实验结果表明该控制器可大幅提高系统控制性能，并具有结构简单、适用范围大、设计方便的优点，为模态空间控制策略应用于工程实践奠定基础。