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利用四元数法建立了带推力矢量的战斗机全量运动方程，依据逆系统理论对推力矢量飞机进行了适用于过失速机动和超敏捷性研究的控制系统设计。根据非线性动态逆的特点将飞机的动态特性分成快慢不同的两组状态变量分别进行设计，并采用伪逆法解决了舵面分配问题。利用该控制系统对“眼镜蛇”飞机机动进行了仿真计算，结果表明该设计方法是可行的。