本文研究了变质心再入飞行器制导与控制系统。该系统存在大量亟待解决的问题：第一，计算量大是目前预测制导难于实际应用的瓶颈难题，研究计算量小，实时性高的预测制导律是亟待解决的问题；第二，惯性主轴偏移和惯性力较大使系统难以保证良好的动态品质，如何克服这些不利因素是实施变质心技术的难点之一；第三，具有强输入非线性的变质心飞行器姿态控制系统设计，是实施该技术的又一难点问题。针对这些问题本文采取了以下解决措施。　　为解决目前预测制导存在高计算量问题，提出了一种新的预测制导方法，称之为虚位移制导方法。该制导律是基于任意横向力垂直于再入体速度这一客观事实而设计的。其原理是：在弹道始端，垂直于再入体速度的平面必然包含所有方向的横向力，任意方向的横向力作用微小时间，必然产生该方向的速度增量，其结果是引起预测弹道落点发生微小变化，称该变化矢量为虚位移，采用解析形式的预测弹道落点计算公式，通过搜索最优虚位移，求解出最佳横向力，从而获得制导指令。文中阐述了该制导律的设计过程，并分析了制导性能。　　针对滑块运动容易引起系统抖动，以及惯性主轴偏移引起系统耦合严重等问题，基于达朗伯原理对目前典型布局参数进行了重新设计。其特点是：根据达朗伯原理，以主动控制力、约束反力这两种内力替换滑块受到的惯性力，代入弹体、滑块动力学模型中，并依靠内力、过载等物理量设计系统布局参数。布局设计后建立了差动副翼+双滑块组合控制模式，并且两滑块运动通道分别重合于弹体惯性主轴方向，通过与典型布局模型相比较，显示了所提出的布局结构可保证系统具有良好的动态品质。　　鉴于差动副翼+双滑块组合控制模式可有效改善系统动态品质，本文基于该模式，建立了一种仿射型弹体转动控制模型，分析了其跟踪完整模型的精度；建立了一种仿射型滑块位置跟踪控制模型，分析了其跟踪完整模型的精度。　　基于退步思想，设计了变质心飞行器姿态跟踪控制律。为克服退步控制存在的“计算膨胀”问题，利用离散型二阶跟踪-微分器估计虚拟控制量导数；设计了自适应项补偿结构性不确定，引入了鲁棒项克服非结构性不确定性；退步控制器中的比例系数是影响系统性能的主要因素，该系数过大容易引起系统震荡，过小又容易延长系统响应时间，为克服这一矛盾，本文依靠控制模型和状态误差设计了时变比例系数；利用预测控制方法设计了滑块位置跟踪控制律，获得了伺服系统驱动滑块运动的控制力指令。　　本论文的研究领域涵盖变质心飞行器动力学、制导、控制三类问题，寄期望为我国变质心再入飞行器精确制导与控制技术的实际应用提供一定的理论基础。