随着空袭兵器的小型化、敏捷化、高速化,对防空导弹的机动能力及制导精度提出了更高要求,传统防空导弹仅依靠气动舵进行控制,响应延迟较大且在动压较低时效率严重下降,无法满足直接碰撞杀伤的要求。采用直接力/气动力复合控制技术能有效弥补气动舵的不足,是提高防空导弹的机动性及精度的有效方法之一,因此研究直接力/气动力复合控制导弹的制导与控制问题具有重要意义。本文针对大气层内飞行的姿控式直接力/气动力复合控制导弹在制导与控制中的几个问题进行了深入研究,主要内容包括:推导姿控式直接力/气动力复合控制导弹的数学模型。分析各种气动布局和姿控发动机配置方案的优缺点,确定本文所研究导弹采用的基本布局;对喷流干扰因子和姿控发动机推力进行建模,在此基础上建立复合控制导弹的数学模型,并对模型进行适当简化便于控制器设计。对直接力/气动力复合控制导弹的有限时间收敛末制导律进行研究。介绍并分析滑模变结构的基本原理以及在此基础上发展出的终端滑模、非奇异终端滑模、二阶滑模等;在视线坐标系内推导弹目相对运动模型,提出一种基于非奇异二阶终端滑模的有限时间收敛末制导律,并进行稳定性和有限时间收敛分析;通过仿真对比来验证所提制导律的有效性。对直接力/气动力复合控制导弹的控制分配算法进行研究。分析当前常用的几种分配策略,针对当前分配策略存在的问题,综合考虑过载跟踪偏差和剩余飞行时间,提出一种适合本文研究的复合控制导弹的控制分配原则;根据该分配原则,基于模糊控制理论设计控制分配算法,得到两个子系统的分配参数值,并对算法进行仿真验证;提出一种基于激素调节机理的自适应遗传算法来对分配参数值进行优化,通过仿真验证优化算法的收敛速度和精度。对直接力/气动力复合控制导弹的姿控发动机点火算法及实现方案进行研究。采用模糊控制理论设计姿控发动机点火算法跟踪过载指令,引入变论域自适应策略对论域范围进行自适应伸缩,提高点火跟踪精度;考虑算法的工程实现,分别设计有限时间收敛微分器、为采用常值推力姿控发动机的滚转稳定弹设计PWPF调节器、为采用脉冲发动机的滚转弹提出一种改进的叠加点火实现方案;通过仿真验证点火算法及实现方案的性能和可行性。对防空导弹的制导控制一体化设计方法进行研究。通过对弹目相对运动学和导弹动力学方程进行联合推导,得到俯仰通道的制导控制一体化数学模型;介绍反步法基本原理,并采用反步法设计制导控制一体化控制器,分析这种控制器的缺点;针对传统反步法存在的问题,采用动态面方法,结合干扰观测器技术,提出一种基于非线性干扰观测器的积分动态面制导控制一体化设计方法,对系统进行稳定性分析;通过仿真验证所提出的一体化控制算法的有效性。