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针对高超声速飞行器数学模型的不确定性，提出了基于逆奈氏阵列法设计预补偿器和定量反馈理论设计控制器相结合的方法。该方法首先对相互关联的飞行器三通道进行预补偿，使开环前向通道的逆传递函数矩阵成为对角优势阵。然后根据某型号飞行器俯仰通道多个模型参数变化范围利用定量反馈理论进行鲁棒控制器设计。线性和非线性仿真结果表明，该方法跟踪效果良好，具有较强的工程应用价值。