设计和实现优良的控制系统是飞行器能稳定运行的关键。目前为止,大量工程应用飞行控制系统的控制律设计主要采用冻结系数法,并使用小偏差线性化模型来进行。尽管工程应用证明这种设计方式能满足一般飞行器的飞行控制要求,但也存在明显的缺点:如设计结果或多或少地依赖于参研人员的直觉和经验,设计过程中特别是设计完成后的分析、评估和验证过程非常繁琐且稳定性问题从理论上无法给出完美的解释。本文针对传统分析和设计方法中存在的问题,对飞行控制律鲁棒性分析的国内外研究和技术进展进行了梳理。为减少飞行控制律鲁棒性分析的投入和代价,提高分析结果的可靠性,结合传统分析和设计方法工程实现的流程,开展了以下问题的研究:⑴对Lyapunov稳定性理论、增量稳定性理论及收缩分析进行了回顾,提出了从物理的角度来描述和分析动态系统的稳定性问题,通过对系统状态方程一次微分的分解,通过速度项和加速度项,可以更加清晰地理解和描述动态系统的稳定性问题;⑵使用平方和(SOS)规划方法研究了吸引域的估计问题,提出了采用SOS规划的改进V-S迭代方法,文中给出了大量的例子来说明基于SOS规划的估计效果,与采用LMI或BMI的方法相比,基于SOS规划的V-S迭代方法具有问题描述相对简单、耗费计算时间较少的优点;⑶对飞行器LPV不确定性建模方法进行了研究,提出并实现了基于矩阵的全飞行包线网格准-LPV优化建模方法,可在具体建模实施中通过合理利用数值计算的能力,进而减少最终的建模误差;⑷对飞行器的特征点选择问题进行了研究,提出了采用收缩分析和SOS规划相结合的特征点选择方法,此方法可以回避单纯采用吸引域估计等方法时因不确定参数变化引起的平衡点不规则变化问题,可以确定不确定参数的上界,使得特征点的选择具有了系统性和一定的理论依据;⑸采用小扰动理论对某弹体的动力学特性进行了较为详尽的分析,相应的仿真数值计算和后续的飞行试验结果验证了小扰动理论应用于非圆截面弹体的工程可行性;⑹介绍了LFT建模的一般方法和部分现有实用工具包,结合前面研究的LPV不确定性建模,扩展和优化了基于结构奇异值的安逸鲁棒性分析方法,并以某飞行器作为示例进行了验证。本文从理论、算法、建模和工程实践等方面对飞行控制律鲁棒性分析进行了研究,文中提出的思路和方法可用于后续相关工程控制律的设计指导和所设计控制律的鲁棒性分析。文中的研究结果经过适当的扩展,可应用于飞行器全飞行包线的整体稳定性评价和其它控制系统的鲁棒性分析。