高超声速飞行器推进系统结构复杂,并且推进与控制之间存在着严重的耦合作用,给飞行器的设计,分析以及控制带来了很大的挑战。研究高超声速飞行器推进与控制的相互影响,有助于理解高超声速飞行器复杂模型特性的物理本质,从而能更好地完成控制器的设计。基于以上目标,本文将高超声速飞行器推进系统机理模型进行简化,得到了面向控制的代理模型,在此基础上分析了推进系统代理模型对控制系统性能的影响。本文首先基于飞行力学、空气动力学和经典力学等物理学基础理论,对高超声速飞行器进行了参数化建模,得到了飞行器参数化动力学模型。其次以斜激波/膨胀波理论、流体力学和热力学理论为基础,对推进系统进气道、隔离段、燃烧室以及内喷管各部分进行了比较精确的建模,得到了结构复杂的推进系统机理模型。对机理模型的原理进行分析,将机理模型简化成与飞行状态量以及控制量相关的多项式模型,采用基于拟合优度的敏感度分析方法将多项式模型化为最简形式。通过自适应状态变量替换方法将最简多项式模型与飞行状态解耦,最终得到面向控制的推进系统代理模型。将面向控制的推进系统代理模型与参数化动力学模型相结合,得到了综合控制与推进的高超声速飞行器纵向动力学模型。采用零可控区域理论、H∞理论分析了推进系统代理模型对控制系统开环以及闭环性能的影响,探讨了控制与推进相互作用的本质关系,有助于今后新型高超声速飞行器飞推一体化控制系统的工程实现。