1、四旋翼無人飛行器重量較輕、結構簡單、機動靈活、安全性強，具有顯著的軍用和民用價值，如地面戰(zhàn)場的實時偵察和監(jiān)視、重大自然災害之后的搜救、環(huán)境監(jiān)測與航空拍攝等。四旋翼無人飛行器是一種碟形旋翼飛行器，具有非線性、多變量、強耦合、不確定、外擾敏感等特點，在實際飛行中會受到多種物理效應的作用和外部環(huán)境的干擾，是飛行器控制范疇內的難點。完成四旋翼無人飛行器穩(wěn)定飛行控制，需要對其控制器設計開展相關研究。
　　考慮四旋翼飛行器的模型建立，本文采用

2、牛頓-歐拉公式和拉格朗日-歐拉方程分別進行推導，并根據其姿態(tài)線性模型以及非線性模型設計控制器，主要工作如下：
　　(1)介紹四旋翼飛行器的飛行原理并進行受力分析，對系統的非線性模型進行推導。
　　(2)基于適當簡化后的四旋翼系統模型，分別利用線性二次最優(yōu)控制（Linear Quadratic Regulator，LQR）和反步法（Backstepping），設計姿態(tài)控制器，并通過數值仿真和實驗進行驗證。
　　(3)基于

3、四旋翼系統的非線性姿態(tài)模型，將姿態(tài)模型中的未建模動態(tài)和外部擾動視作系統總擾動，利用自抗擾控制技術（Active Disturbance Rejection Control，ADRC）設計姿態(tài)控制器。仿真和實驗結果表明，自抗擾姿態(tài)控制器能夠實現姿態(tài)角之間的解耦，并有一定的抗干擾作用。利用Lyapunov方法分析自抗擾姿態(tài)控制器中擴張狀態(tài)觀測器（Extended State Observer，ESO）的收斂性，并證明閉環(huán)系統的穩(wěn)定性。