欠驱动系统是控制输入少于控制量的系统,由于系统中部分驱动的缺失,系统的运动只能通过剩余驱动及机构之间的耦合带动。欠驱动系统广泛应用于各个领域,如卫星、吊车、三相电压型PWM整流器等,当全驱动系统由于一些原因导致部分驱动无法运作,也会变成欠驱动系统。减少驱动意味着成本的降低以及系统重量与体积的减少,对欠驱动系统的研究有着重大意义。文章中研究的具有旋转激励的二维平移振荡器（2DTORA）,由两自由度的直线平移非驱动小车和固定在车上的驱动旋转小球组成。系统的运动通过对小球施加扭矩,依靠小球与小车之间的非线性耦合带动。文章针对此欠驱动系统,分析其运动特性,研究其稳定控制策略。首先,对基于拉格朗日分析法建立系统动力学模型,进行了系统能控性分析,对理想状态以及存在摩擦力的2DTORA系统进行了仿真分析,为了控制律设计的便利,提出了新的摩擦力模型,仿真结果与传统摩擦力的系统模型进行比较,在新摩擦力模型下的系统运动更加平滑。接着,针对传统算法中存在的抖振问题,提出解耦超螺旋算法。设计了一个主滑模面与两个次滑模面,其中次滑模面以参数的形式存在于总滑模面中,对总滑模面进行滑模控制设计,实现整个系统的稳定控制;通过对系统的定性分析,实现多平衡点的稳定控制。仿真结果表明,相比传统解耦滑模及能量反馈方法,该方法以更小的力矩实现了控制目标,并且解决了传统滑模算法的抖振问题,但存在小球转角长时间才能稳定以及参数选取的问题。针对解耦滑模算法中小球长时间镇定及参数选取问题,提出了基于极点配置思想的超螺旋滑模控制器。对系统在其平衡点附近进行近似线性化,采用极点配置法获取滑模面各项系数且保证系统闭环稳定,设计了超螺旋滑模控制律,使系统稳定;通过设计滑模面的动态模糊模型,得到不同平衡位置的控制输入,使系统能够大范围稳定,并进行了在地震波干扰下及不确定性因素的鲁棒性仿真。仿真结果与解耦超螺旋相比,极点配置超螺旋算法在动态响应速度方面更优,并且具有一定的鲁棒性,解决了解耦超螺旋算法中存在的问题。最后,在ADAMS环境下搭建了2DTORA的虚拟仿真模型,与在Simulink中设计的控制器进行联合仿真,并对两个环境下的仿真结果进行了对比分析。仿真结果表明,由于仿真步长以及建模方式的不同,虚拟模型仿真与数值模型仿真在稳态时间以及运动平滑程度上存在着些许差异。