在实际控制系统中,包括系统未建模动态、参数摄动和外界干扰等在内的多源干扰无处不在,这些干扰使系统控制性能严重退化。为了满足现代科技对系统控制精度的要求,抗干扰控制已成为控制系统设计的一个核心问题。主动抗干扰控制是指利用干扰观测器对受扰系统中干扰进行估计,而后利用干扰估计信息进行干扰前馈补偿设计,并与消除偏差的反馈控制设计结合,形成复合控制器的一种抗干扰控制框架。主动抗干扰控制可以显著提高受扰系统闭环动态的抗干扰性能,不仅获得了学术界的广泛关注而且被成功应用于工业过程中。本论文针对多源干扰对飞行器控制系统的影响,研究了主动抗干扰控制的若干理论和飞行器控制系统应用设计问题。主要包括受扰非线性系统的复合预测抗干扰控制问题,一类受扰高阶非线性系统的复合有限时间抗干扰控制问题,受扰高超声速飞行器纵向运动指令跟踪问题,受扰火星探测器大气进入过程纵向运动轨迹跟踪问题,多源干扰环境下火星探测器大气进入过程有限时间三维轨迹跟踪问题,目标大机动环境下空空导弹三维抗干扰制导问题。论文的主要研究结果概括如下:一、针对具有确定输入输出相对阶的受扰非线性系统,提出了复合非线性预测抗干扰控制方案。首先针对受扰非线性系统设计非线性干扰观测器对干扰进行估计。其次由系统相对阶和系统动态获得系统输出的受扰高阶动态模型。最后基于非线性预测控制算法将干扰估计信息纳入系统输出跟踪误差的滚动优化过程进而获得复合非线性预测控制器。此外将该主动抗干扰控制方案应用于导弹纵向运动控制系统,仿真结果表明所提出的控制方案不仅显著地提高了基准非线性预测控制算法的抗干扰性能而且还具有标称性能恢复的优点。二、针对受非匹配干扰影响的一类高阶非线性系统,提出了连续有限时间终端滑模控制方案。对系统状态已知的有限时间镇定问题,首先引入高阶滑模观测器对系统中干扰及其高阶导数进行观测。其次利用系统状态和干扰估计信息构造动态终端滑模面以保证有限时间镇定系统输出。而后通过引入虚拟控制量使切换压制项仅出现在控制量的导数中完成连续滑模控制器设计。最后基于直流/直流变换器系统实验平台,对该主动抗干扰控制方法进行实验验证。实验结果表明该主动抗干扰控制方法能够在保证控制量连续的情况下提高系统抗干扰性能。对系统状态未知的有限时间输出跟踪问题,首先通过坐标变换,将受扰非线性系统的输出跟踪问题转变为输出跟踪误差积分链系统的镇定问题。其次引入高阶滑模观测器对输出跟踪误差各阶导数进行估计。而后基于输出跟踪误差和其各阶导数估计信息构造设计连续终端滑模控制器。最后基于直流/交流逆变器实验平台,对该控制方法进行仿真和实验验证。仿真和实验结果表明该主动抗干扰输出反馈控制方法能够在控制量连续的情况下保证系统输出有限时间内跟踪参考指令。三、针对受扰高超声速飞行器纵向运动指令跟踪问题,提出了复合非线性预测控制方案。首先由受扰高超声速飞行器纵向运动模型获得飞行器高度和速度的高阶动态模型。其次针对高度和速度动态模型分别设计非线性干扰观测器对系统中干扰进行估计。而后基于干扰估计信息和系统状态信息构造复合非线性预测控制器。最后结合高超声速飞行器实际飞行环境数据对所提出的复合非线性预测控制方案进行仿真验证。仿真结果表明所提出的复合控制方案不仅能够在多源干扰环境下提高控制系统跟踪精度而且能在无干扰环境下保持基准控制器的标称性能。四、针对受扰火星探测器大气进入过程纵向运动轨迹跟踪问题,提出了基于高度跟踪的有限时间超螺旋滑模控制方案。首先通过横纵向运动解耦,将三维轨迹跟踪问题转化为二维纵向运动轨迹跟踪问题。其次将纵向轨迹跟踪问题提炼转化为高度跟踪问题,并基于纵向运动模型获得高度跟踪误差的动态模型。而后利用高度跟踪误差及其导数信息构造非奇异终端滑模面,并结合超螺旋滑模算法,构造控制量连续的超螺旋滑模控制器。最后将所提出的轨迹跟踪算法应用于具体火星探测器大气进入过程进行仿真验证。仿真结果表明所提出的控制算法不仅提高了多源干扰环境下高度跟踪精度而且能够保证控制量连续。五、针对多源干扰环境下火星探测器大气进入过程三维轨迹跟踪问题,提出了基于阻力跟踪的复合有限时间抗干扰控制方案。首先将火星探测器大气进入过程基于时间的三维轨迹跟踪问题转化为基于标称能量的阻力跟踪问题。其次针对基于标称能量的阻力动态模型设计滑模观测器对模型中干扰进行估计。而后利用干扰估计信息和系统状态信息构造动态非奇异终端滑模面。最后通过引入虚拟控制量使切换压制项仅出现在控制量的导数中完成连续有限时间复合超螺旋滑模控制器设计。此外基于真实火星探测任务的飞行环境数据,将提出的主动抗干扰控制方案应用于火星探测器大气进入过程进行仿真验证。仿真结果表明所提方案不仅能保证控制量连续而且还能保证火星探测器高精度地跟踪参考高度、经度和纬度。六、针对目标大机动环境下考虑驾驶仪动态的空空导弹三维制导问题,提出了基于输出反馈的连续终端滑模制导律。首先基于平行接近法制导原则将三维制导问题转化为导弹-目标相对速度切向分量的镇定问题,并基于制导系统动态模型和导弹驾驶仪动态模型获得切向相对速度的高阶动态模型。其次引入高阶滑模观测器对切向相对速度的高阶动态进行观测。而后根据“连续有限时间终端滑模控制模算法”,设计基于输出反馈的复合连续有限时间滑模制导方案。最后基于实战环境数据对所提出的复合输出反馈制导方案进行仿真验证。仿真结果表明所提出的主动抗干扰输出反馈控制方案能够在保证控制量连续的情况下,显著提高导弹制导精度。