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随着太空探索的延伸,人类在外太空的探索活动变得越来越频繁。但太空对于宇航员来说是一个难以生存的环境,这妨碍了人们对宇宙的进一步探索。利用空间机器人代替宇航员完成危险的空间任务是解决这一问题的最佳选择,这也是目前许多空间大国正在做的事,空间机器人不仅可以避免宇航员舱外作业的风险、降低空间探索成本,还可以应用于非结构化、未知从端环境的遥操作场景中。而双边控制技术是空间机器人领域的主要组成部分,经过大量研究者多年的努力,双边控制技术已经取得长足的进步,但仍然有大量问题亟待解决。本论文基于前人的研究基础,对遥操作双边控制技术展开深入研究。论文的主要工作如下：首先,对双边遥操作控制系统进行系统的分析,包括系统数学模型的构建和系统稳定性、透明性和跟踪性的分析,并重新给出系统跟踪性的评价函数；对双边遥操作控制方法进行深入研究,在此基础上基于无源性波变量、绝对稳定性以及事件控制等理论分别实现三种不同的双边控制系统,分析和比较三种不同控制方法的特点及其应用场景,并进行Matlab仿真或实物实验验证,并分析三种方法各自的稳定性和操作性能,给出系统相关参数的值。其次,针对时变时延条件下的双边遥操作控制系统,利用最小二乘向量机以及波积分方法设计了一种可以克服时变时延给系统带来的稳定性问题的双边控制方法；分析了系统稳定性、透明性以及跟踪性,并对所提方法进行了实验论证。最后,研制搭建了空间机器人双边遥操作系统地面验证平台,完成空间遥操作推压、插拔任务,验证了论文所设计的双边控制方法的合理性与有效性。