为了提高进入太空的活动能力，拓展航天产业发展空间，提高航天科技整体水平，应加快推动我国重型运载火箭的研制工作，这对促进国民经济发展和加强我国航天优势，有着非常重要的战略意义。重型运载火箭的一级助推段由芯级发动机、助推发动机联合摆动参与姿态控制，伺服机构的增加增强了重型运载火箭的控制能力，同时也增加了重型运载火箭的控制复杂度，以及故障的几率。本文对重型运载火箭芯级与助推发动机联合摆动控制技术以及提高火箭飞行可靠性的可重构控制技术进行研究。详细调研了国内外重型运载火箭的发展动态，分析了重型运载火箭的特点及由此带来的控制问题；调研了可重构飞行控制技术的发展现状及发展趋势。建立了运载火箭一级助推段动力学模型，分析了火箭执行机构可能出现的故障类型，建立了执行机构各类故障的数学模型。根据重型运载火箭为多伺服冗余控制系统的特点，以及采用控制分配技术进行冗余控制系统设计的优越性，研究了基于控制分配技术进行重型火箭控制系统设计的方法及控制分配算法，提出了一种计算量小、实时性较好、易于实现、考虑作动器约束的混合控制分配策略。重型运载火箭是非线性耦合的复杂系统，基于奇异摄动理论和时标分离原则，将重型运载火箭基本控制律的设计分成快慢两回路进行非线性动态逆控制律设计，并进行了非线性仿真验证，仿真结果表明非线性动态逆控制律具有较好的解耦控制效果。最后给出了基于控制分配的重型运载火箭可重构控制系统结构，提出了不同伺服机构故障情况下的重构控制策略。六自由度仿真结果表明：基于控制分配的重型运载火箭可重构控制系统能够较好的解决多伺服机构之间的协调分配控制，并有效提高了执行机构故障情况下的飞行安全性和可靠性；采用的伪逆控制分配法及混合控制分配优化策略具有较高的实时性。