随着经济的发展，无人机在国民生活中起着越来越重要的作用，无人机飞行控制系统的可靠性和安全性越来越受到人们的重视。如何提高飞行控制系统的自修复能力成为专家学者研究的热点。以无人机飞行控制系统为研究对象，本文提出了三种不同的直接自修复控制方案：1、在执行机构出现故障或干扰情况下，针对无人机飞行控制系统，设计了相应的直接自修复控制系统方案，将系统的故障和干扰减小，从而实现对无人机飞行控制系统的跟踪控制。2、针对故障和参数的不确定性，提出了一种基于超稳定性理论的无人机飞控系统直接自修复控制方法。考虑输入的有界性，设计了一个基本的状态反馈控制器，使系统保持稳定。同时设计出基于超稳定性理论的自修复控制方案。该方案可以提高飞控系统的鲁棒性能和跟踪精度，同时确保闭环系统的稳定性。3、针对系统存在的外界干扰，应用非线性干扰观测器对被控对象进行观测，并将所得输出转入到相应的输入端，消除系统的外界干扰。将滑模控制引入到飞控系统中，设计滑模面和滑模控制器；利用自适应技术来估计故障的上界，设计出新型的基于非线性观测器的直接自修复控制系统。同时利用李雅普诺夫理论对所设计的系统进行稳定性证明。本文针对三种方案均做了数字仿真验证，仿真结果证明了本文所提方案的可行性。