舰载机自动着舰系统是保证航母战斗力的有力支撑,其控制策略设计一直都是着舰引导技术最重要的研究内容。舰载机在进场着舰阶段受舰尾气流场和航母甲板运动的影响,提高了对自动着舰系统航迹控制和姿态保持能力的要求。同时考虑舰载机发生故障时,着舰性能发生改变可能会导致着舰事故的发生。因此自动着舰系统控制策略的设计需要考虑以下三个问题:一是考虑在进场着舰阶段,提高自动着舰系统对下滑航迹的跟踪能力;二是考虑进场着舰阶段发生故障时,解决自动着舰系统故障状态下安全进场着舰问题;三是考虑改变目前间接升力控制方法提高航迹纠偏能力,实现进场着舰阶段直接升力控制问题。针对以上三个问题,本文对自动着舰系统控制策略进行研究。首先,为保证控制策略得到有效验证和分析现有自动着舰系统控制策略的不足,通过分析外部环境因素的影响建立了舰载机进场着舰模型,对自动着舰系统纵向引导律和控制策略进行研究。在进场着舰模型建立中,采用频谱模型法和工程化模型法分别建立了航母甲板运动模型和舰尾气流场模型,通过坐标系的选取与飞机受力分析对全量非线性动力学模型进行化简得到纵向动力学非线性模型。在纵向引导律和控制策略研究中,参考基于垂直速率引导模式的自动着舰系统设计了PID控制策略。通过分析进场着舰阶段气动阻力与进场速度的关系证明舰载机处于速度不稳定状态,并设计了保持迎角恒定动力补偿系统。在进场着舰环境中对PID控制策略进行仿真,验证控制策略的有效性,通过对仿真结果进行分析确定控制策略的研究方向。其次,针对进场着舰环境下的下滑航迹控制问题设计了一种自动着舰系统反演控制策略。该控制策略在自动驾驶仪设计中采用反演控制,利用反演控制对复杂的俯仰姿态与水平尾翼偏转函数进行降阶处理。在纵向引导律和动力补偿系统设计中采用滑模控制提高系统的鲁棒性,通过连续滑模项减小抖振影响。在舰尾气流场和航母甲板运动影响下与PID控制策略进行仿真对比,仿真结果说明该控制策略能够实现对下滑航迹的精确控制,提高了系统的姿态保持能力,为提高自动着舰系统航迹控制能力提供了一种解决方案。再次,针对故障状态下安全进场着舰问题设计自动着舰系统容错控制策略。根据对自动着舰系统的分析,建立了舰载机进场着舰故障模型。利用模糊径向神经网络实现对未知故障函数的逼近,设计了自适应模糊径向神经网络控制器。在反演控制策略的基础上设计容错控制策略,利用模糊径向神经网路处理自动驾驶仪和动力补偿系统中的执行器故障,并通过自适应律实现网络权值的调整和保证系统稳定。通过与PID控制策略在执行器发生故障情况下进行仿真对比,证明了容错控制策略在执行器发生故障时能够有效的引导舰载机完成进场着舰任务,自动着舰系统容错性强,为故障状态自动着舰系统控制策略设计提供了一种可行性方案。最后,通过对舰载机精密进近技术和直接升力控制进行研究,在分析舰载机进场着舰阶段升力特性的基础上,设计了基于直接升力控制的自动着舰系统控制策略。在直接升力控制系统中通过襟翼偏转实现直接升力控制,并采用航迹角速率反馈和航迹角增量反馈提高航迹纠偏能力。在姿态控制系统中通过控制水平尾翼偏转实现飞行姿态稳定,并引入迎角反馈保持进场着舰阶段迎角恒定。由于采用直接升力控制已具有保持迎角恒定能力,设计了保持速度恒定动力补偿系统。通过与基于垂直速率引导模式的自动着舰系统PID控制策略和反演控制策略在进场着舰阶段进行仿真对比,证明了该控制策略具有很强航迹纠偏能力和保持迎角恒定能力,为自动着舰系统未来的研究提供了一种合理的技术路线。