大柔性飞行器是一类具有大展弦比和结构柔性的新型航空器，由于具有高空长航时飞行和执行多种任务的能力，战略战术价值极高。然而，大柔性飞行器飞行时会产生大的结构变形，这极大地影响其飞行特性，因此有必要对此类飞行器的建模和气动分析做深入研究。本文以大柔性飞行器为对象，对其建模、运动特性分析、控制器设计和飞行器结构参数优化等问题展开研究。　　首先，对飞翼式布局的大柔性飞行器完成了动力学建模过程，利用Gibson等人的结构动力学建模方法结合飞行力学对模型进行了常规解耦，然后对建立的简化模型进行了配平和线性化处理。针对模型不同的展向弯曲变形的柔性单元的刚度和阻尼找出了不同的工作点，分别得到了各工作点下的线性模型。　　其次，采用了基于常平均速度的状态空间Newmark法分析了大柔性飞行器模型运动特性。根据得到的零输入响应曲线，分析了在不同刚度和阻尼条件下的非线性模型飞行动力学特性以及刚度和阻尼对飞行特性的影响。通过给定输入的扰动信号研究飞行器主动操纵下的变形模式。　　然后，对大柔性飞行器线性模型进行模型稳定性和可控性分析。对不稳定的线性模型采用状态反馈的LQR控制器得到稳定的控制系统，通过改变权重矩阵Q和R得到了适合线性模型的最优反馈K阵，验证了扰动作用下的运动曲线变化。然后，由单纯LQR控制器响应较慢的缺点推出了LQR+自适应控制器完成对模型控制的优化设计。　　最后，在考虑控制约束的条件下，对模型的刚度和阻尼进行了优化设计，完成了不稳定系统可镇定区域最大化的优化过程。利用粒子群优化算法对模型系统的表达系统控制能力kNCR最大值进行求解，分别得到最优NCR区域和最大稳定半径及对应的柔性刚度和阻尼值，并通过给定稳定半径内的初值条件，对优化前后模型进行仿真验证，对比说明了参数优化对模型稳定性的提升。