直升机一般是静不稳定的，直升机飞行控制系统是一个非线性、多变量、强耦合的复杂系统，再加上直升机旋翼本身的气动特性十分复杂，直升机在实际的机动飞行中也存在着诸多不确定因素，因此，在设计直升机飞行控制器时，有必要使它对未知不确定性和外界干扰均具有很强的鲁棒性，以保证直升机飞行时的稳定和安全。 本文所做工作如下所述： 首先，本文简要分析了直升机的特点以及直升机飞行控制系统的发展状况，引出了直升机飞行控制系统对鲁棒控制的需求。 其次，本文建立了直升机的数学模型，并且详细介绍了本文中所采用的两种鲁棒控制方法——H_∞控制和保性能控制的概念、数学基础以及设计过程，提炼出了这两种鲁棒控制方法实现的关键技术，例如：线性矩阵不等式的建立、加权矩阵的选取、优化过程的实现以及LMI工具箱的使用等等。 最后，在本文的后两章中，主要研究了当存在外界扰动或系统不确定性的情况下，直升机3个姿态角的稳定问题。具体做法是搭建直升机系统状态反馈模型，选取飞行状态对应为高空高速、正常平飞时的某组飞行数据，采用MATLAB中LMI工具箱对其进行仿真，并将控制效果与应用传统PID方法得到的控制效果进行了对比。通过对比仿真结果表明，采用鲁棒控制方法设计的直升机鲁棒飞行控制器能够有效地抑止闭环系统的扰动、增强系统的稳定性，提高系统的鲁棒性能，充分体现了鲁棒控制方法在该系统设计中具有增强系统稳定性和鲁棒性能等方面的优点。 本文的研究不仅仅是理论上的探讨，更着眼于将先进的控制理论应用于工程实际，在一定程度上解决了直升机复杂系统的控制稳定性问题，为直升机飞行控制器的设计提供了一种新的思路和途径。