空天飞行器(ASV)是各国正大力发展的新型航空航天飞行器,对其姿态系统的控制具有重要意义。ASV姿态系统是非线性、强耦合、多输入多输出的系统,且飞行环境复杂,通常要受各种干扰因素的影响,使ASV姿态控制系统设计成为一项极具挑战的研究课题。变结构控制作为控制系统的一种综合方法,它最突出的优点就是对系统参数的摄动、外界的扰动、系统的不确定性等具有独特优异的鲁棒性,并且算法简单。然而,阻碍滑模变结构控制理论在实际工程中应用的是滑模控制器带来的抖振问题。本文将模糊控制和传统变结构控制结合起来,构成模糊滑模控制器用以ASV姿态系统控制。主要内容包括:1、比较全面地查阅了关于变结构控制和模糊控制理论的文献,总结了滑模变结构控制和模糊控制的发展历史和特点。详细介绍了变结构控制和模糊控制的基本概念、基本定义、基本性质、基本原理与设计方法;系统分析研究了变结构控制系统可能引起抖振产生的原因,并对削弱变结构抖振的方法进行了分类研究,最后指出了处理抖振问题的发展方向。2、根据国内外公开发表的文献资料建立起ASV6自由度数学模型。该模型包括完整的动力学方程和运动学方程。针对空天飞行器(ASV)的姿态系统的非线性、强耦合和不确定性,提出了一种分散模糊滑模变结构控制方法。首先基于反馈线性化方法将ASV姿态系统解耦成三个独立的子系统;然后应用滑模变结构控制方法分别设计了各子系统的姿态控制器。通过结合模糊控制与滑模变结构控制,有效抑制了ASV姿态系统的建模误差以及外部干扰。理论分析和仿真研究表明,所提方法具有控制精度高、鲁棒性强、便于工程实现等优点。