本文以大气层内直接侧向力与气动力复合控制的鸭式布局防空导弹为研究对象,针对系统的非线性、通道耦合,基于动态逆控制方法,设计了复合控制律,以实现系统快速响应。对于侧向喷流带来的强扰动以及系统模型不确定性,通过干扰观测器进行观测补偿。本文具体进行了以下几方面的研究。首先,建立了导弹的数学模型。通过分析鸭式气动布局的特点,确定了侧喷发动机布局方式;在分析导弹受到的力和力矩的基础上,建立导弹动力学和运动学方程,进一步推导出系统非线性状态方程,并进行了分析简化。其次,基于非线性动态逆设计了姿态复合控制律。利用时标分离原理,将系统分离为慢变子系统和快变子系统,设计气动力动态逆控制律;分析直接侧向力对气动力控制系统的扰动效应,基于气动力非线性逆补偿,给出了解耦复合控制方法,实现了系统快速响应,并通过控制器切换,提高系统对稳态的收敛速度;利用混合控制思想,设计以期望控制力矩表示的动态逆控制律,并给出非线性力矩分配算法,将期望力矩分配给舵机和侧向喷流发动机组,实现系统快速响应。然后,通过非线性干扰观测器观测和补偿系统摄动,对一类系统干扰模型,推导了干扰观测器方程;构造一个具体形式的观测器用于观测复合系统的摄动;将观测结果用于系统摄动直接补偿。最后,进行了系统仿真和分析。建立了系统仿真模型,通过仿真实验,检验解耦控制和混合控制两种复合控制结构的控制效果,验证了干扰观测器摄动补偿下的系统稳定性。