平动点轨道在深空探测任务中具有很多优点,近些年来已经受到许多国家的关注。由轨道动力学知,共线平动点轨道是不稳定的。本文研究了该非线性周期时变系统的稳定性,并针对入轨误差下共线平动点轨道维持提出了合适的控制策略。基于质心旋转坐标系和圆型限制性三体问题的模型,建立了平动点轨道上在轨航天器的动力学微分方程组和控制作用下航天器的轨道误差微分方程组。首先针对平动点轨道具有周期性的特征研究控制策略。根据Floquet理论、Lyapunov变换和分块能控标准型,对线性化的周期轨道动力学方程组提出了基于特征指数分配的状态反馈控制。同时为加快收敛速度,引入终端吸引子的概念,设计出一种改进状态反馈控制策略。将该控制策略运用到太阳—地球质心系L₁点Halo轨道的维持任务中,仿真结果表明该方法的有效性。其次,针对航天器在平动点轨道运行过程中受扰动,尤其是非匹配扰动的影响进行了研究,提出了一种基于扩张干扰观测器和改进快速幂次趋近律的复合非奇异快速终端滑模控制。使用扩张干扰观测器估计各扰动及其导数的值,将扰动的估计值融入非奇异快速终端滑模面,相应的控制策略可以加快轨道误差的收敛速度、避免控制过程中的奇异问题并消除非匹配扰动带来的影响。同时设计了改进快速幂次趋近律以消除抖振,加快趋近阶段的收敛速度并使得控制输出可以在不影响收敛速度的情况下被调节。利用Lyapunov函数证明系统在有限时间内的收敛性。仿真结果验证了该控制方法相比传统滑模控制的优点。此外仿真也研究了非匹配扰动影响下,无扰动补偿的控制对航天器轨道维持的表现。