本文以导弹为研究对象,针对其绕质心运动具有非线性和不确定性的特点,开展了自适应姿态控制方法及摆角优化方法研究,基于对各飞行段弹道特性和制导任务特点的分析,开展了助推段预测-校正制导方法以及制导控制协调优化方法研究。主要研究内容如下:为解决导弹助推段姿态控制面临的参数不确定与外界干扰问题,提出了基于干扰估计补偿的自适应动态面控制方法。在简化条件下建立了含参数不确定与外界干扰的导弹姿态控制模型,引入非线性干扰观测器对总干扰进行估计,然后将干扰补偿到控制器中,基于动态面控制方法设计了控制律,同时基于Lyapunov稳定理论证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明本文提出的基于干扰估计补偿的自适应动态面控制方法能够快速、准确的跟踪姿态指令,相比于传统动态面控制方法,该方法对系统参数不确定性与外界干扰具有更强的鲁棒性。为降低助推段姿态控制对发动机摆角的需求,首先建立了摆角优化模型,采用粒子群算法对控制参数进行了优化。然后为实现控制参数快速调整,利用非程序制导方法生成弹道样本,对每条弹道进行控制参数优化,利用神经网络来拟合弹道指令和控制参数之间的非线性映射关系。仿真结果表明经粒子群优化后各级摆角最大值有明显的降低,神经网络调参与粒子群优化方法具有相同的优化效果。最后研究了基于安排过渡过程的摆角需求协调优化方法,引入最速跟踪微分器产生过渡过程,使得姿态控制跟踪最速跟踪微分器输出的过渡指令,结果表明引入过渡过程能有效地协调制导指令与控制能力之间的关系,降低了摆角需求。为完成含终端约束的导弹助推段制导任务,提出了一种基于Broyden法的预测-校正制导方法。首先设计了助推段飞行程序,将制导指令参数化,针对常规牛顿迭代法中弹道积分计算量大、耗时长的问题,采用Broyden法逼近牛顿迭代法中的Jacobi矩阵,快速计算初始飞行程序。针对导弹助推段终端约束条件和二、三级的制导指令形式,基于Broyden法设计了预测-校正制导策略。为提高制导控制系统的整体性能,开展了制导控制协调优化设计,采取措施降低制导和控制系统的相互影响。仿真结果表明协调优化设计的制导控制系统能够以较高的精度满足终端高度、速度、当地速度倾角约束,对摆角的需求很小,对不同的飞行任务具有较高的适应性,并且对偏差具有较强的鲁棒性。研究结果表明本文设计的制导控制系统能够很好地完成助推段飞行任务,对摆角的需求很小,对干扰具有很好的适应能力,为导弹的工程应用提供了理论依据。