自动飞行控制系统是大型客机必不可少的组成部分，而自动飞行控制律设计是一项关键技术。本文研究正常飞行状态下，大型客机自动飞行模态控制律的设计方法，并进行了全空域飞行过程的综合数字仿真验证。首先，分析了国内外运输类飞机的控制律研究现状。通过参考适航性规章和国家标准，总结了与大型客机自动飞行控制律设计相关的设计规范、飞行品质要求和具体的性能指标要求。通过参考国内外成熟机型自动飞行模态，确定了本文所要实现的大型客机自动飞行模态。其次，利用波音707飞机数据建立了六自由非线性数学模型，并针对不同的飞行阶段选取了适当的典型配平点，进行配平和线性化，得到了各个配平点附近的线性模型。分别基于线性模型和非线性模型，分析了系统的稳定性和操纵性等自然特性。再次，给出了各个自动飞行模态的控制策略和各个飞行阶段的总体控制结构框图，利用经典控制方法设计了大型客机各个自动飞行模态的控制律。基于非线性全量数学模型的仿真结果表明，所设计的各个自动飞行模态控制律，都能够满足性能指标要求，并且具有一定的抗阵风扰动能力。然后，利用LQR最优控制方法和状态反馈H鲁棒控制方法重新设计了进近着陆阶段的倾斜姿态控制律。将两种现代控制方法与经典的PID控制方法进行了比较，通过综合比较指令跟踪特性以及抗侧风扰动性能可以看出，状态反馈H鲁棒控制方法的整体控制效果最佳，LQR最优控制方法次之，PID控制方法相对略差。最后，对整个空域的飞行过程进行了非线性综合数字仿真验证，仿真结果表明，在整个飞行过程中，所设计的自动飞行控制律能够满足设计规范和性能指标要求，提高了全空域自动飞行的安全性和舒适性。