近年来,能源环境问题逐渐凸显,空间太阳能电站逐渐成为一种新型可替代的能源系统,引起学界专家的高度关注。为保证运行期间高效高质量的收集太阳能、对地传输能量,空间太阳能电站需实现姿态稳定期间的连续对日、对地指向控制。由于其空间构型复杂、所处空间环境复杂、在轨运行时间长等特点,增加了空间太阳能电站高精度、高稳定度指向控制的难度。传统的控制方法无法满足这种超大型复杂系统的控制要求,如何精确建立描述空间太阳能电站动力学特性的模型,解决其高精度、高稳定度的对日、对地指向控制成为一大核心问题。本文以兆瓦级多旋转关节空间太阳能电站（MRJ-SSPS）为研究对象,研究多体刚柔耦合姿态动力学建模与控制问题,建立便于控制器设计的姿态指向动力学模型,实现超大型空间结构在轨运行过程中多目标指向的高精度、高稳定度姿态分布式控制。本文的主要工作如下:（1）MRJ-SSPS的姿态动力学建模与分析。在地球中心引力作用下,将太阳能电池阵、微波发射天线视为仅考虑横向振动的大型柔性结构（薄板）,将MRJ-SSPS视为运行于地球静止轨道的大型刚柔耦合结构,基于Lagrange方程建立MRJ-SSPS考虑对日定向、对地指向的刚柔耦合动力学模型。在小角度条件假设下,完成线性化姿态动力学方程的推导,并分析计算重力梯度力矩、太阳光压力矩等主要空间干扰摄动。（2）MRJ-SSPS的构型描述和姿态控制方案设计。针对MRJ-SSPS在轨任务要求和空间构型,选取电推力器与太阳帆板驱动机构作为执行机构进行配置,设计不同控制回路组成的姿态控制方案。为达到天线的高精度指向,引入主体姿态坐标修正天线指向,并采用传统PD控制验证方案的可行性。（3）MRJ-SSPS姿态多目标指向的分布式模型预测控制（DMPC）。针对传统PD控制动态性能良好、稳态误差较大的问题,考虑建立的动力学模型具有时变特性,基于模型预测控制（MPC）原理,结合分布式控制策略,提出适用于MRJ-SSPS姿态多目标指向的DMPC控制方法。结果表明:基于MPC原理所设计的控制器可以有效的抑制外界扰动对姿态的影响,提高控制系统的鲁棒性和控制精度,针对大型空间结构DMPC在计算性能、控制效果上要优于集中式MPC。（4）面向MRJ-SSPS控制输出受限的混合分布式控制。针对实际控制精度要求和执行机构输出受限的问题,考虑研究控制增量约束的条件下MRJ-SSPS的姿态多目标控制问题。采用增广状态空间模型函数,构建含有状态量和控制量的MPC控制模型。结合增量式PID控制与增量式MPC的优势,给出一种混合姿态多目标指向的分布式控制策略。结果表明:混合分布式姿态控制方案可以有效避免中心桁架结构姿态调整期间天线指向控制的燃料浪费,能够更加贴合实际控制要求,实现高精度、高稳定度控制。