大型飞艇能用于高空侦查,高空驻留平台以及通信中继等战略任务,还能应用于大地测绘、环境监测等领域,具有重要的军事意义和社会价值。为了能更好的完成大型飞艇的长时间驻空任务,具备稳定的位置与姿态保持能力至关重要,故大型飞艇的稳定性分析和增稳控制器设计是其研制和应用过程中的关键技术之一。由于飞艇的体积大、惯性大、飞行速度低等特点,同时副气囊充放气及摆动运动使得飞艇的重量、重心变化较大,使得飞艇极易发生纵向运动发散,影响飞行安全。针对这些现象,本文以大型飞艇为研究对象,分析受力关系,建立6自由度非线性模型,并在稳定性分析的基础上,提出了基于LMI特征结构配置法和反步法设计增稳控制器,主要研究内容包括：(1)通过分析大型飞艇受力复杂的特点,基于牛顿运动定律建立其6自由度非线性模型,并将复杂的非线性模型转换成一般表达形式。(2)将非线性模型线化解耦为纵向和横侧向两组互相独立的运动方程,分析飞艇性能,并研究考虑副气囊耦合效应时,大型飞艇纵向运动的操稳性能。(3)采用LMI特征结构配置法和反步法设计增稳控制器,并通过仿真分析,证明线性增稳控制器不仅增强飞艇纵向运动的稳定性,还能实现对于不同运动模态之间耦合程度的控制,非线性增稳控制器能抑制大型飞艇的“钟摆”振荡运动,提高闭环系统的鲁棒性。