高速飞行器的研究一直是研究热点。由于相关技术的迅速发展和越来越复杂的飞行环境,对于高速飞行器的控制要求也越来越高。本文针对高超声速飞行器具有高度非线性、飞行环境复杂以及参数不确定性等特点,提出了基于随机鲁棒优化的控制方法。另外,对飞行器的姿控系统进行了性能评估方面的研究,以确保飞行控制系统的正确性和可靠性。针对高超声速飞行器的姿态控制,提出了基于随机鲁棒优化的LQR控制方法。首先分析了不确定性的产生和其范围,然后通过随机鲁棒的思想对LQR控制器参数进行优化。该鲁棒优化方法利用不确定性的分布特征,通过蒙特卡洛仿真统计姿态系统的失稳以及违背设计要求的概率来评估随机鲁棒性,然后采用智能优化对控制器的参数进行优化,使得飞行器以高概率满足设计要求。其次,针对蒙特卡洛仿真在采样次数不多时有可能导致采样点无法遍布整个采样区间以及可能出现采样点堆积的情况,采用了拉丁超立方抽样方法对随机抽样过程进行了优化。拉丁超立方抽样方法采用分层抽样的方法,具有均匀、随机的特点。控制器的设计采用内外环的控制结构,并利用基于拉丁超立方抽样的随机鲁棒优化方法对控制器参数进行优化。然后,针对某高速飞行器对象进行了六自由度仿真验证,结果表明采用拉丁超立方抽样方法进行随机鲁棒优化的姿控系统,具有较好的控制性能和鲁棒性。第三,针对飞行器控制性能评估问题,首先采用了层次分析法的思想建立了评估体系,通过正交实验法设计了合适的实验方案,然后基于指数标度的层次分析法和变异系数法的主客观结合赋权法对指标进行赋权,然后对系统评分,保证评估结果准确可靠。最后,论文采用上述评估方法对所提出的两种控制器进行了综合性能评估。