本文主要研究了一类吸气式乘波体构型的高超声飞行器的飞行控制问题。针对其动态模型中存在的强非线性、强耦合、强不确定性，以及机体弹性模态的影响，提出了三种非线性飞行控制器设计。并应用基于Lyapunov理论的分析方法证明所提出控制设计能够使控制输出稳定跟踪期望轨迹，并保证闭环系统状态的有界性。此外，通过Matlab/Simulink数值仿真可以验证所提出控制算法具有良好的输出跟踪能力，以及对外界扰动、内部摄动具有良好的鲁棒性。本文工作内容主要包括以下三个方面一、针对简化的控制导向模型，本文设计了一种新型的连续鲁棒控制算法，采用双曲正切函数代替符号函数作为鲁棒项，并结合动态参数估计处理系统的内部不确定性，提高了飞行器的飞行跟踪性能。所提出控制算法避免了传统滑模算法带来的抖振效应，并引入跟踪误差的积分信号作为反馈信号进行设计，避免了对系统高阶信号的测量。通过基于Lyapunov分析的方法，证明了该控制设计能够实现对速度和航迹角参考轨迹的渐近跟踪，并且能保证闭环系统的稳定性。二、针对带有热弹性模态的控制设计模型，本文采用高增益观测器观测系统的未知非线性函数以及外部扰动，并以观测器输出作为反馈信号参与控制器设计。分别设计高超声速飞行器控制系统和观测器系统，并通过小增益定理分析两个系统之间的联系，证明了速度、高度和攻角最终有界跟踪的结果。三、针对高超声速飞行器的控制设计模型，本文设计了一种连续鲁棒控制算法。为了解决弹性模态带来的影响，将动力学模型中涉及弹性模态的非线性函数分解为一个输出误差相关项和一个幅值有界项。应用矩阵分解将不确定非对称正定矩阵分解为一个对称正定矩阵和一个单位上三角矩阵之积，处理升降舵和鸭翼偏角对高度和攻角动态的耦合效应。同时，采用改进的参数自适应律，提供了未知交叉耦合系数的估计值，供反馈控制器使用。应用基于Lyapunov理论的稳定性分析表明，系统速度、高度和攻角获得了渐进稳定的跟踪结果。