由于飞机在起飞、巡航、进近、着陆过程中都会不可避免地遭受大气扰动的影响，从而轻则导致人员颠簸，重则导致结构颤振或者飞机失控。阵风缓和作为主动控制技术的一个大类，在工程应用和科研探索方面受到飞行控制领域专家和学者越来越多的重视。通常，大型民机和现代高性能战斗机都具有多操纵面布局的特点，传统的三个舵面控三轴力矩的情况在多操纵面飞机上无法实现，这就需要考虑如何解决过驱动系统的控制问题。在充分考虑这些因素以及环境的影响下，如何保证飞机还能够平稳、安全、准确无误地飞行，这对于增强现代飞机的飞行安全、提高乘客的舒适度都具有重要的意义。
　　本论文以现代多操纵面飞机为研究对象，针对其在巡航和机动飞行过程中通常会遭遇阵风，进而影响飞机安全性和乘客舒适性的情况，提出了几种跟踪精度更高、鲁棒性更强的阵风缓和方案。从存在阵风扰动的飞机建模、常规控制律设计、改进的控制律和分配律设计等这些角度出发，从建模到控制，为多操纵面飞机的阵风缓和应用提供理论依据。论文的研究工作及主要贡献如下：
　　(1)针对阵风扰动下的飞机建模问题，推导了考虑风扰情况下的动力学方程组和运动学方程组，对阵风模块及其输入输出进行了定义，建立了两种考虑阵风扰动的飞机模型。该方程组的推导和阵风模块输入输出的定义能够使读者更加深入地了解风扰对飞机影响的机理，两种阵风扰动下飞机模型的建立使得阵风缓和问题的被控对象更加规范化。下面的研究主要是针对这两类被控对象模型进行控制器设计。
　　(2)针对多操纵面飞机过驱动系统的控制问题以及阵风缓和与主飞控系统的兼容问题，提出了一类基于控制增稳和控制分配的阵风缓和方法。其中，控制分配方法分别采用了广义逆和面搜索控制分配方法。此类方法一方面可以对理想的角速度动态进行分配，以保证飞机能够维持原来的姿态。另一方面可以对附加法向过载或附加侧向过载的负值进行分配，这样可以有效地降低阵风引起的附加法向过载和附加侧向过载。
　　(3)本文提出了一种基于L1自适应、非线性动态逆和控制分配相结合的纵向阵风缓和方法。该方法利用时标分离和奇异值摄动原理，将飞机状态分为快中慢三个回路。采用考虑干扰迎角的阵风扰动模型，认为风扰对飞机是由内回路向外回路产生影响的。故如果利用L1自适应控制方法将最内层的快回路稳定住，则中层和外层也就不会受风扰影响。该方法可以使控制器的快速性和鲁棒性得到兼容。
　　(4)本文提出了一种基于改进型自抗扰控制(MADRC)和实时直接升力补偿(RTDLC)控制分配的阵风缓和方法。该方法可以同时提高自抗扰控制器的快速性和控制精度。为了在尽量不改变飞行状态、飞行姿态的情况下，尽可能地减小飞机的附加过载，本文将传统控制分配中的三轴力矩/力矩系数拓展到升力/升力系数上来，这样做的好处是可以优先利用一部分舵面的偏转组合来直接补偿阵风引起的升力变化。同时，用剩余的舵偏组合来补偿飞机正常飞行过程中和受风扰过程中引起的力矩变化。本文将这种方法称为实时直接升力补偿(RTDLC)控制分配方法。此方法能够充分发挥多操纵面飞机的特点，使飞机既能够正常飞行，又能够完成减缓附加过载的任务。
　　(5)为了解决飞机的全向阵风缓和问题，并具备一定的状态受限和跟踪误差约束功能，本文提出了一种基于干扰观测器的障碍李雅普诺夫函数反步(DOB-BLBS)和基于干扰观测器的非线性动态逆(DOB-NDI)的全向鲁棒阵风缓和方法。该方法可以利用设计候选障碍李雅普诺夫函数将反步法的中间状态有效地限制在安全的边界之内，也可以利用干扰观测器弥补传统反步法对建模误差和外扰较为敏感，弥补传统动态逆法对建模误差和外扰极度敏感的不足。