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针对空天飞行器再人段环境变化剧烈、气动参数变化范围大的特点，采用参数空间方法来设计其控制系统；首先建立飞行器控制系统的数学模型，鉴于飞行器再人过程中对攻角有着严格的要求，设计了以攻角反馈为被控信号的三回路自动驾驶仪结构，然后根据参数空间方法求出对应的控制器参数，最后基于Matlab／Simulink的非线性仿真表明，所设计的控制系统在大气密度偏差士30％、气动力／力矩系数各偏差土20％的组合偏差情况下仍具有较好的鲁棒稳定性和跟踪性能。