变体飞行器能够在飞行过程中大范围地改变外部形状以获得最佳气动外形，从而适应不同的飞行任务需求。本文研究对象为洛克希德马丁公司设计的折叠翼飞行器，该方案将机翼分为两段，通过机翼连接处的铰链驱动内外翼的折叠来改变机翼的几何形状。折叠翼飞行器是一个由内外翼和机身五部分构成的多刚体系统，机翼折叠时，变体飞机的展弦比、机翼面积、惯性矩、全机气动焦点和重心都会发生改变，气动力和气动力矩也会随之改变。采用气动力准定常假设，利用DATCOM软件计算出七组中间构型下的气动参数，然后通过气动参数分析变形过程中飞行器的操纵性和稳定性。通过分析找到了气动参数随折叠角和迎角变化的规律，最后利用Matlab的曲线拟合工具箱得到了气动参数的拟合函数。通过多体动力学理论和运动学原理建立了变体飞行器的系统模型，再经过解耦和小扰动线性化处理得到了纵向运动模型的线性微分方程表示。无控折叠响应表明：折叠过程中飞机掉高度明显，且折叠过程结束之后不能自主回到稳定状态，而是做长周期浮沉响应运动，所以需要设计鲁棒控制器来对折叠过程进行增稳控制。由于系数矩阵含有时变参数机翼折叠角，可以利用凸分解方法将仿射参数依赖LPV模型表示为多胞形。利用仿射参数依赖Lyapunov函数方法设计了折叠过程鲁棒变增益状态反馈控制器，闭环仿真结果表明飞行器在整个机翼折叠过程中具有良好的动态性能，折叠过程结束之后飞行器也能快速回到稳定状态。为了增加可视性和交互性，建立了折叠翼飞行器的三维模型，通过Simulink和虚拟现实工具箱对折叠过程进行联合仿真，在获得仿真结果和曲线的同时，能够直观地观测飞行器高度和姿态角的变化，从而可以增强对模型的理解，加速设计和测试进程。