本发明公开了一种近空间飞行器非高斯发动机的自修复控制方法，属于发动机控制领域。本发明通过采集统计生成尾焰物理参数的概率密度函数（PDF）代替对物理参数本身或泵阀位置的监测，建立发动机‑尾焰一体化模型并参考PDF的形状变化实现对发动机的自修复控制。针对发动机系统中出现的多种故障设计观测器检测全部故障，然后设计诊断算法估计故障值，最后在考虑参数不确定性的条件下设计保性能预测自修复控制器补偿故障的影响。本发明可大大提高控制方法的准确性和对多种故障的适应性。