针对导弹运动过程中参考模型不精确，非线性时变的特点，在传统的控制方式不能满足导弹飞行控制发展需求的背景下，运用智能控制方法设计导弹自动驾驶仪，是解决这一复杂对象控制问题的有效手段。本文以导弹俯仰通道自动驾驶仪为例，基于传统系数冻结法前提，选取弹道上某特征点设计控制器。首先将模糊控制与PID控制相结合，变为模糊PID控制器（FC-PID），目的是运用模糊控制中的模糊推理能力，实现PID控制中三个参数的在线整定；然后将遗传算法（GA）与模拟退火算法（SA）相结合，变为模拟退火遗传算法（GASA），使SA成为GA中的一个模拟退火因子，防止GA陷于局部最优解；最后利用GASA离线寻优FC-PID中的隶属函数参数集，设计出模拟退火遗传模糊PID控制器（GASAFC-PID）。Matlab分别对PID控制器、FC-PID控制器、GAFC-PID控制器以及GASAFC-PID控制器进行了阶跃响应仿真、干扰仿真以及全弹道仿真。结果证明了GASA比GA寻优效果更好；GASAFC-PID控制器具有最优的系统动态性能、鲁棒性以及全弹道性能。最后将所设计的控制器转为模糊查询表，对系统进行半实物仿真，实验结果验证了控制器的实时性及可行性，工程应用前景较好。