高超声速飞行器具有重要的战略意义和极高的应用价值。本文根据高超声速技术发展的需求,对高超声速飞行器的巡航飞行控制问题进行了研究。特殊而复杂的飞行环境导致剧烈变化的气动特性,一体化外形设计所导致的推力/结构/气动之间耦合等,使得高超速飞行器的动力学具有强不确定性,给其动态特性分析以及控制系统的设计带来极大的困难。基于此,本文提出了利用定量反馈理论对飞行器控制系统进行鲁棒控制器设计的可能性。定量反馈理论(Quantitative Feedback Theory)是近年比较流行的鲁棒控制设计方法,具有较高的工程应用价值,也是一种基于频域的设计方法,其主要应用于不确定性系统的设计。本文首先介绍了QFT的基础知识,对被控对象具有不确定性和外部干扰时的时域和频域指标进行了分析。接着就控制器结构、对象模板、性能指标边界、回路整定、结果分析等QFT设计过程中遇到的主要问题进行了分析,从而总结出LTI/SISO设计步骤和注意事项。并针对LTF/MIMO、非最小相位/不稳定系统和非线性/时变系统提出基本处理方法。最后,本文针对高超声速飞行器飞行过程中的控制问题,将不同工作状态对高超声速飞行器模型参数的影响看作是不确定对象鲁棒性问题的扩展,建立了高超声速飞行器参数不确定性模型,然后应用QFT对系统进行控制器设计。通过工具箱将飞控系统的时域指标转化为频域指标,生成Nichols图上的复合频域边界,利用回路整形对系统进行控制器和前置滤波器设计,最终使得闭环频域相应满足特定性能指标要求。经过仿真验证,控制系统满足各项性能指标,有效抑制了不确定性参数对飞控系统造成的影响,具有良好的鲁棒性能。