为解决高超声速飞行器姿态运动之间存在的强耦合问题,针对飞行器的气动耦合进行分析,并在此基础上设计了削弱气动耦合的姿态协调控制器。在分析高超声速飞行器状态三通道气动力矩之间的关系基础上,运用动态方程的耦合分析方法得到三通道之间气动耦合关系,求解出耦合度矩阵,引入耦合熵的概念,根据耦合熵判断耦合是否可忽略,并对飞行器姿态协调滑模控制器进行了设计。仿真结果表明,所设计的控制器可有效削弱飞行器三通道之间的气动耦合,在保证姿态稳定的前提下提高系统的动态响应能力。

为求解可重复使用运载器再入段的优化轨迹,针对多阶段优化问题,将差分进化算法与伪谱法结合,进行协同优化。利用伪谱法求解多约束多目标优化问题,选取合适的初始探测值,使其可较快收敛到局部最优解;差分进化算法用于搜索伪谱法的初始探测值,使其收敛于全局最优解,在适应度函数中加入终端误差项,以进一步缩小优化轨迹的终端误差。仿真结果表明：该协同优化方法能够有效设计多阶段优化轨迹,满足性能指标的要求。

针对双连杆柔性机械臂研究了一种高阶滑模轨迹跟踪控制方案。根据拉格朗日方程及能量守恒定律给出了柔性机械臂的动力学方程,并将动力学方程转化为三阶非线性系统模型,方便控制器的设计。在此基础上,利用高阶滑模理论设计了双连杆柔性机械臂轨迹跟踪控制方案,不仅能保证系统在有限时间内稳定,还能削弱传统滑模控制对系统造成的抖振。最后用仿真实验证明了该控制方法的有效性。