飞翼无人机,不同于常规气动布局无人机,采用翼身融合技术,将机身主要部分隐藏在机翼内,基于该气动布局的无人机,具有结构简单、隐身性能优越、气动效率高、升阻比大等优良特性,是无人战斗机总体布局的最佳选择。然而,由于取消平尾垂尾,其静稳定性不足,突风敏感因子较大,这给飞翼布局无人机控制系统设计带来巨大挑战。本文主要针对飞翼无人机速度及姿态控制问题,在考虑系统不确定性的条件下,进行了基于自适应增广控制及预设性能控制研究。具体地,主要进行了以下研究:首先,定义了飞翼无人机动力学建模所需的坐标系及其转换关系,在此基础上,根据运动学相关理论,建立了飞翼无人机非线性运动学方程组,同时,为了便于后续控制器设计与分析,进行了解耦与模型线性化处理,建立了面向飞翼无人机速度及姿态控制的线性模型。其次,在面向飞翼无人机速度及姿态控制的线性模型基础上,为了消除系统的稳态误差,利用指令跟踪误差的积分对原系统状态量进行增广,并针对标称条件下的系统,进行了标称LQR控制器设计。同时,在保证原标称控制器不变的情况下,针对系统不确定性进行自适应增广控制器设计,非线性仿真结果验证了该设计方法在保证系统良好跟踪性能同时,具有抑制系统不确定性的能力。再次,为了加快系统响应速度,同时避免因增大自适应速率而带来的执行机构不良瞬时振荡问题,进行了基于瞬时性能改进的自适应增广控制器设计方法研究。先介绍了一种基于预测器的自适应增广控制方法,通过引入系统状态预测器,将状态预测误差及系统误差共同作为自适应更新律的参考因素,从而抑制了执行机构的不良瞬时振荡;然后,基于闭环控制思想,提出了一种基于类观测器参考模型的自适应增广控制器设计方法,通过在参考模型中引入系统跟踪误差项,建立类观测器参考模型,抑制执行机构可能存在的瞬时振荡现象。仿真结果表明了该设计方法具有抑制执行结构不良瞬时振荡的能力。最后,为了使得系统具备达到预设性能的能力,即使得系统的状态量与参考模型的状态量之间的误差加权范数小于用户定义的、最坏情况下的先验性能界限,进行了基于类观测器参考模型的鲁棒自适应预设性能控制研究,通过将射影算子及广义受限势函数用于自适应更新律,从而使得系统具备达到预设性能的能力。通过仿真分析,验证了该控制器能够有效抑制系统的不确定性,且在保证系统良好跟踪性能同时,具备达到预设性能的能力。