现代导弹控制技术一般可分为侧滑转弯(Skid-to-Turn，STT)控制技术和倾斜转弯(Bank-to-Tum，BTT)控制技术。BTT控制技术在完成导弹高机动、高速度和远射程等战术任务方面具有较大的优势，是当今世界导弹控制技术领域内用来改善现有战术导弹性能的一项重要技术，也是未来战术导弹控制技术发展的趋势之一。BTT导弹自动驾驶仪设计是BTT控制技术的核心，本文研究了大飞行包线内BTT导弹自动驾驶仪的鲁棒性设计问题，主要工作包括： 第一，根据导弹运动学耦合、气动耦合以及惯性耦合等特性分析，在适当简化和假设的基础上，选择工程上易测量的变量作为状态变量建立了BTT导弹滚转通道和俯仰／偏航通道的数学模型。 第二，应用内外双回路控制器设计思想和鲁棒控制中的结构奇异值μ设计理论，针对耦合较为严重的俯仰／偏航通道，基于某一特征点的名义数学模型设计了双回路鲁棒自动驾驶仪。内回路控制器采用线性二次调节器方法设计，将实际等效模型与名义设计模型之间的误差限制在有界范围内，外回路控制器采用μ综合方法设计，满足飞行包线内法向过载指令的跟踪要求。这种控制方法可有效实现俯仰／偏航通道的解耦，并保证导弹在给定的飞行包线内无须切换控制器仍能稳定飞行，同时满足一定的性能指标要求。飞行包线内不同特征点的仿真结果验证了这种设计方法的有效性。 第三，针对工程实际中控制器实现时存在的参数变化或不确定性而导致系统性能下降甚至不稳定的控制器脆弱性问题，提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)方法的非脆弱鲁棒控制器设计方法，并将设计结果与常规鲁棒控制器进行了比较分析，说明了非脆弱鲁棒控制器设计的有效性。