高超声速飞行器是指飞行马赫数大于5的有翼或无翼飞行器。与现有航空器及航天器相比，高超声速飞行器具有飞行速度快、飞行高度高、快速全球到达、突防能力强、作战效能高等优点，具有巨大的军事和民用价值，因而受到全球研究者的重点关注。在实际高速飞行过程中，由于发动机/机身一体化设计、机体模态造成的不可忽视的弹性效应及所处的恶劣空天环境造成该飞行器动力学容易受到外界环境的强干扰和测量噪声的影响，并且具有强耦合、强非线性、强不确定性、快时变特性等特性，这对控制系统的设计要求带来巨大的挑战。模糊系统及其控制方法作为处理非线性不确定系统的有效方法被广泛地应用于飞行器控制中。因此，本论文以高超声速飞行器纵向模型为研究对象，基于模糊系统理论，针对鲁棒飞行器控制系统关键问题进行深入研究，探讨模糊系统在高超声速飞行器控制中的应用潜力。本课题即将开展的工作包括以下几个部分:　　(1)建立高超声速飞行器的纵向模型，以及对气动力/力矩方程和执行器等动态环节建模。推导面向控制的高超声速飞行器模型，为后续控制系统设计奠定了基础。　　(2)针对高超声速飞行器飞行过程中受到不确定性干扰问题，提出基于LPV T-S模糊系统的高超声速飞行器鲁棒控制方法。通过分析高超声速飞行器模型中主要影响飞行稳定性的主导不确定参数，建立含参数不确定性的高超声速飞行器动力学模型。并在此基础上，建立飞行器LPV T-S模糊模型。设计模糊鲁棒跟踪反馈控制器，保证闭环系统的极点配置到一个期望的复平面区域，实现对期望速度和高度的跟踪。　　(3)针对高超声速飞行器仅部分状态可测问题，提出基于观测器的二型模糊自适应鲁棒输出反馈控制方法。该控制方法首先引入二型模糊函数估计器，对动力学模型中的未知函数进行估计。然后，结合二型模糊函数估计器，设计降阶状态观测器对不可测状态实现实时观测。同时，为避免出现传统反步法中的“微分项膨胀”问题，设计指令滤波反步控制器，实现对高度速度的跟踪控制。最后综合状态观测器和反步控制器，构成高超声速飞行器速度和高度跟踪控制系统，并实现其稳定性的证明。　　(4)针对高超声速飞行器姿态子系统控制器受测量噪声的影响问题，提出期望补偿模糊自适应控制方法。首先设计一型模糊估计器，对系统中未知函数进行估计。然后，结合期望补偿自适应技术，用未受噪声信号影响的期望指令值替换模糊估计器自适应律中的状态测量值，设计出期望补偿模糊自适应控制器。该方法可以避免噪声信号对自适应律的直接影响，并保证姿态子系统在噪声环境下的有效跟踪控制。　　(5)针对高超声速飞行器纵向模型全状态均受测量噪声影响下的控制问题，提出一种基于模糊滤波的自适应鲁棒控制方法。对含测量噪声的状态信号，首先利用模糊状态滤波器对测量状态进行滤波处理，得到滤除噪声后的状态信号。然后，对高度子系统和速度子系统设计基于动态面反步法的模糊自适应控制器，以进一步削弱噪声对虚拟控制量和最终控制器输出的影响。最后结合模糊滤波器和控制器构成完整的闭环控制系统，并对其稳定性进行了分析。　　以上各控制方法均通过仿真实验验证其有效性。　　综上所述，本论文深入研究了基于模糊系统理论的高超声速飞行器鲁棒模糊控制方法的若干关键问题，验证了飞行器分别在强不确定性、仅部分状态可测和测量状态受噪声污染条件影响下的控制系统鲁棒性，为模糊系统理论在高超声速飞行器控制中的应用挖掘出潜力。