Los controles automáticos se refieren a la aplicación de la teoría de control para regular sistemas o procesos sin intervención humana, y la noción se aplica a menudo de manera útil en aplicaciones espaciales. Una parte clave del control de la robótica espacial flexible es la interacción de las estructuras de control de una estructura ligera y flexible cuyos primeros modos resonantes se encuentran dentro del ancho de banda del controlador. En este caso, el control diseñado excita las resonancias problemáticas de la estructura altamente flexible. Este manuscrito revela un compensador novedoso capaz de un rendimiento de tiempo mínimo en una maniobra en el plano con vibración residual cero (ZV) y derivada de vibración residual cero (ZVD) al final de la maniobra. El compensador novedoso tiene una naturaleza de latigazo que primero ordena los estados de maniobra en la dirección opuesta al estado final deseado. Para un simulador de nave espacial flexible (FSS) con un brazo robótico plano flotante libre, este documento derivará primero el modelo del sistema flexible en detalle desde los primeros principios. El principio de Hamilton se complementa con la ecuación adjunta para producir la ecuación de Euler-Lagrange, que se manipula para probar la equivalencia con la ley de Newton. Se realizan esfuerzos extensos para modelar las ecuaciones de vibración libre-libre del sistema flexible, y este modelado extenso produce un perfil de control inesperado: un compensador de latigazo. Se derivan las ecuaciones de movimiento utilizando tanto el método de Euler-Lagrange como la ley de Newton como validación. Luego, las variables se escalan para un cálculo eficiente. A continuación, se utiliza un software de optimización pseudospectral de propósito general para buscar un control óptimo, procediendo después a validar la optimalidad a través de seis condiciones necesarias de optimización teórica: (1) condición de minimización de Hamiltoniano; (2) ecuaciones adjuntas; (3) condición de transversalidad terminal; (4) condición de valor final de Hamiltoniano; (5) ecuación de evolución de Hamiltoniano; y por último (6) principio de Bellman. Los resultados son novedosos y únicos en el sentido de que inicialmente ordenan un control completo en la dirección opuesta al estado final deseado, mientras que no se observan tales resultados utilizando métodos de control clásicos, incluidos los métodos clásicos complementados con filtros estructurales que se emplean típicamente para controlar sistemas multi-cuerpo altamente flexibles. El manuscrito también plantea una pregunta interesante sobre qué declarar cuando las seis condiciones necesarias de optimalidad no están necesariamente de acuerdo (aquí elegimos no declarar que encontramos el control óptimo, en su lugar lo llamamos subóptimo).