高超声速无人机的出现，是武器装备实现跨越式发展的重要标志。由于其自身复杂的动态特性极大的影响着飞行器的飞行状态，也给高超声速无人机的控制问题带来了极大的挑战和要求。围绕这一问题，本文在高超声速无人机建模与分析、非仿射系统控制、滑模模糊控制三个方面开展了相关研究。首先，本文在充分借鉴国内外公开发表的文献资料基础上，给出高超声速无人机纵向非仿射数学模型。与以往文献不同，该模型中的气动力系数和力矩系数与气动舵面偏角呈非线性关系，因此所建立的数学模型中状态方程隐含控制输入，具有非仿射非线性特性。仿真分析表明，其开环特性符合已有的分析结果，因此该模型具有一定的代表性，为后续工作的展开作了良好的铺垫。其次，作为研究基础，先针对简化的高超声速无人机的纵向模型开展非仿射控制研究，使该模型符合一类单输入单输出非仿射非线性系统的表达式。针对该系统，设计了一种基于线性滑模面的模糊自适应控制，使得系统输出能够跟踪期望输出信号。在控制器的设计中，采用模糊逻辑系统逼近控制器设计中的未知函数，为避免参数漂移，模糊参数自适应律中引入修正律。该方案只要求不确定项有界，但不需要其确界。同时，引入鲁棒控制项来补偿逼近误差和外界干扰。最后，通过构造合理的Lyapunov函数，可以证明整个控制闭环系统的稳定性。通过对简化的高超声速无人机的纵向模型进行控制仿真，验证了该方法的有效性。接着，将未简化的高超声速无人机纵向模型视作典型的输入输出等量的多输入多输出非仿射的系统，并对其进行了控制系统设计。在设计的过程中，为了兼顾更好的动态性能和稳态性能，用一种新型非线性积分滑模面取代了线性滑模面，并结合模糊逻辑系统，设计了非线性积分滑模模糊自适应控制器。另外，在控制器设计中为避免参数爆炸问题，只考虑对未知参数范数的估计值进行在线调整，有效加快了响应时间。基于Lyapunov理论证明可得整个闭环系统所有信号一致最终有界，跟踪误差收敛到零。高超声速无人机的仿真验证表明了控制器的有效性和鲁棒性。最后，由于高超声速无人机的快时变性，希望控制器能保证系统状态在有限时间内快速收敛，为此进一步提出了适用于高超声速无人机多输入多输出系统的快速终端（Terminal）滑模模糊自适应控制并给出了基于Lyapnov函数的系统稳定性证明。同时，仿真实验结果显示系统输出能渐近跟踪期望信号，整个系统呈现出良好的响应性能，验证了所提方法的有效性。