高超声速飞行器具有飞行速度极高,飞行包络大的特点,使得其在航空航天技术领域中引起越来越多的关注。由于高超声速飞行器具有飞行环境复杂、发动机机身耦合作用强以及试验数据不完备等诸多不确定因素,所以在设计飞行控制器时需要充分考虑不确定性所造成的影响,并要保证控制器具有足够的自适应能力和鲁棒性。针对上述问题,本文就参数摄动对高超声速飞行器特性的影响、参不确定情况下高超声速飞行器的建模以及在多种不确定性因素情况下飞行控制器设计的问题进行了研究。主要研究内容及成果如下:首先,结合国外公布的高超声速飞行器模型数据,建立了高超声速飞行器动力学模型。详细分析飞行器的气动力模型、发动机模型以及大气环境模型,得到了用于控制的高超声速飞行器纵向非线性动力学模型,并对飞行器的开环特性进行了分析,为下文的研究奠定了基础。其次,分析了参数摄动对高超声速飞行器开环特征根特性的影响,分别分析了单个参数摄动,和多个参数摄动对飞行器特性的影响。在参数不确定情况下对高超声速飞行器进行不确定性建模,得到了参数不确定模型,并分析了该模型中参数摄动所造成的不确定边界大小。然后,基于所建立的不确定模型,结合滑模微分器、参数自适应估值和积分滑模控制,设计出一种自适应滑模控制方法。在飞行器具有参数摄动的情况下,该方法依然可以从理论上保证飞行器的稳定性。仿真实验表明,所提方法比积分滑模控制方法具有更好的控制性能。最后,在飞行器系统模型存在参数摄动和外部干扰这种复合不确定性情况下,分别设计了鲁棒自适应滑模控制器和鲁棒自适应Backstepping控制器。在鲁棒自适应滑模控制方法中采用了参数投影算子,以保证参数自适应的有界性,避免控制器奇异问题;并采用了自适应鲁棒补偿项,实现对系统未知干扰的抑制。在鲁棒自适应Backstepping控制方法中,基于一定的假设,实现了速度和高度的分开控制,并且对不确定性上界进行估值反馈,实现了对模型中不确定项的自适应补偿,增加了控制器的抗干扰能力;同时对虚拟控制指令导数的上界进行估值反馈,解决了Backstepping控制中固有的微分计算量激增问题。仿真结果验证了所提控制方法的有效性。