本文所研究的鲁棒增益调度控制理论源自于工程中最常用的非线性控制方法增益调度控制方法,是一种针对非线性控制问题的系统化设计方法。其主要优势是利用线性系统控制方法解决非线性系统的控制问题,同时能够保证闭环系统全局或局部的稳定性及性能要求。到目前为止,鲁棒增益调度控制理论的研究在传统鲁棒控制理论的基础上已日趋成熟,而限制此控制方法应用到实际工程中的主要问题是线性变参数(LPV)模型的建立。针对这一问题,本文中研究了能够在任意闭集以任意精度逼近任意非线性模型的T-S模糊模型与LPV模型之间的关系,并以此为基础结合两种控制理论各自的优点,提出了基于T-S模糊模型的模糊增益调度控制器设计方法。基于T-S模糊模型特性,本文提出了一种将T-S模糊模型等价地转换为具有线性分式变换(LFT)结构的LPV模型的转化方法。利用转换所得的具有特殊结构约束的LFT模型,基于二次Lyapunov函数,提出了一种将模糊权重函数作为LFT控制器调度参数的输出反馈模糊增益调度控制器设计方法。所设计的控制器相较于现存T-S模糊控制方法具有更低的保守性,可以提供更好的诱导L2范数性能。此外,将此控制器设计方法进行推广,使其适用于带有执行器饱和的被控对象,给出了一种有效的抗饱和控制设计方法。为了进一步降低控制器设计方法的保守性,引入模糊Lyapunov函数取代二次Lyapunov函数。而为了克服由于Lyapunov约束条件中存在模糊权重函数的二阶项所导致的非凸优化问题,本文利用全块S-procedure方法降低将非凸优化问题转化为凸优化问题过程中产生的保守性问题。此外,还引入了放缩矩阵以降低由于模糊权重函数导数项约束所带来的保守性问题。最终,基于以上两种技术手段,给出了基于模糊Lyapunov函数的模糊增益调度输出反馈控制器,并将其推广为适用于带有执行器饱和的控制对象的抗饱和控制设计方法。为了对所提控制方法进行验证,并对高超声速飞行器飞行控制系统进行设计,建立高超声速飞行器面向控制的T-S模糊模型。给出了高超声速飞行器纵向平面的非线性动力学模型,并利用对其所受气动力及力矩的拟合结果建立了高超声速飞行器的曲线拟合模型。针对此模型,利用T-S模糊建模方法建立了高超声速飞行器姿态回路及轨迹回路的T-S模糊模型,并给出了引入加权函数后可以直接用于控制性能评价的广义T-S模糊模型。所给出的非线性模型将用于搭建仿真平台以验证控制算法,而所获得的广义T-S模糊模型将用于控制器设计。最后,将以上提出的抗饱和模糊增益调度控制设计方法应用于高超声速飞行器的飞行控制系统的设计中,分别设计姿态稳定控制器与轨迹跟踪控制器。将所设计的飞行控制系统应用于高超声速飞行器非线性模型进行时域仿真,经仿真验证,本文提出的模糊增益调度控制方法能够用于解决高超声速飞行器飞行控制系统的设计问题。