1、四旋翼飛行器因其結(jié)構(gòu)簡單、方便操控、機動靈活、可垂直起降等特點，得到越來越廣泛的應用，具有重要的軍用和民用價值。同時，四旋翼飛行器的動力學模型，具有欠驅(qū)動、多變量、強耦合、非線性和不確定等特性，使其成為控制領(lǐng)域比較典型的被控對象，越來越多的用于各種控制理論與算法的驗證。
　　首先，本文對四旋翼飛行器的研究與發(fā)展現(xiàn)狀進行廣泛細致的調(diào)研，主要包括控制算法、建模與辨識方法、傳感器技術(shù)、視覺導航與定位技術(shù)、比較成熟的四旋翼飛行器實驗平臺以

2、及開源的飛行器控制項目等。
　　其次，根據(jù)四旋翼飛行器結(jié)構(gòu)與機理特點，基于歐拉角姿態(tài)表達方法，從空間運動和旋轉(zhuǎn)運動六個自由度，對四旋翼飛行器動力學模型進行分析，為接下來控制器設計提供依據(jù)。
　　本文分別采用兩種方法設計四旋翼飛行器的控制器。第一種方法，對四旋翼飛行器動力學模型進行線性化處理，為每個控制通道設計PID控制器。第二種方法，直接針對原始的四旋翼飛行器動力學模型，運用反步法設計非線性控制器。利用OS4 Simulat