随着战争环境的复杂化以及空天武器的多样化,不仅要求导弹具有攻击静止目标的能力,还要求其具有拦截空中机动目标的能力。随着高超声速飞行器等具有高速、高机动能力的飞行武器的试验成功,设计能够拦截机动目标且具有高精度以及强鲁棒性的制导律显得尤为重要。此外,随着科学技术的发展,脱靶量不再是判断拦截成功与否的唯一标准,为了达到一定的毁伤程度,通常要求导弹以期望的攻击角拦截目标。因此,本文以导弹拦截机动目标为背景,考虑了带有攻击角约束且具有高精度、强鲁棒性的三维导弹末端制导律的设计问题,在此基础上,又进一步地考虑了制导控制一体化设计问题。本文主要研究内容如下所示:首先,针对导弹拦截机动目标问题,建立了具有强耦合性的三维非线性制导模型。基于快速非奇异终端滑模控制理论,研究了带有视线角约束的三维有限时间制导律,并给出李雅普诺夫稳定性理论证明。由于制导系统的外部干扰包括目标的机动信息,速度信息,以及角度信息,其精确的上界值通常很难获得。为了解决该问题,又研究了带有视线角约束的三维自适应快速非奇异终端滑模制导律。另外,符号函数的使用使得滑模制导律不连续从而产生严重的抖振现象,这是阻碍滑模制导律应用于实际工程的一个重要因素,为了解决该问题,研究了改进趋近律的设计。在指数趋近律的基础上,设计改进的趋近律,根据改进的趋近律,设计三维视线角约束的快速非奇异终端滑模制导律。在此基础上又进一步研究了改进的有限时间收敛的趋近律,从而设计了能够保证系统渐近稳定以及有限时间稳定的制导律。由于仍然包含符号函数项,这使得所设计的制导律只能在一定程度上削弱抖振现象,为了解决该问题,结合指数趋近律以及双幂次趋近律,继续研究了连续的趋近律,根据该趋近律设计了连续的制导律,并通过严格的李雅普诺夫稳定性理论证明了所设计制导律的正确性,以及仿真分析验证其有效性以及优越性。其次,针对考虑导弹执行机构物理受限的制导律设计问题,建立考虑输入受限的三维制导模型,在该模型的基础上,基于积分滑模面设计了有限时间收敛的三维制导律,从而保证在控制输入有界的情况下系统有限时间收敛,并通过仿真分析验证所设计制导律能够限制导弹加速度数值。同时为了解决制导过程中存在的外部干扰问题,采用有限时间观测器对外部干扰进行跟踪补偿。由于三维制导律相比于二维制导律更符合实际工程应用,进一步从理论方面分析了三维制导律相比于二维制导律所具有的优势。另外,设计了改进的复合自适应趋近律来补偿干扰观测器的估计误差,根据复合趋近律设计新的考虑输入受限的自适应三维制导律。最后,研究了导弹制导控制一体化设计。基于反步法设计了三维自适应制导控制一体化控制器,为了解决存在于反步法中由求导引起的项数爆炸问题,采用了低通滤波器。给出了严格的理论证明,并且通过仿真实验验证了不同目标机动情况下所设计控制器的有效性。考虑到在实际应用中,导弹的执行机构受到物理条件所限制,进一步地建立了三维输入受限的制导控制一体化模型,设计了带视线角约束以及输入受限的控制器,并运用光滑的函数逼近饱和函数,从而解决了饱和函数不可微的问题。最后给出了仿真实验验证了所设计制导律的有效性。