多旋翼无人植保机结构简单、控制方便、安全性能较高,越来越受到农业科技工作者的青睐。结构和控制系统是其主要的组成部分,这两部分设计的成败直接决定了多旋翼无人植保机性能的优劣。本文主要工作包括:1.根据当前的市场需求,在对多旋翼无人植保机总体方案进行设计基础上,对该飞行器的主体结构进行了设计,同时,通过有限元的分析方法对主体结构及联接部位进行受力分析,验证结构设计方案的可行性。2.对飞行器系统的运动方式进行分析,同时分析整个系统的动力学状态,建立动力学模型,并对非线性的模型进行解耦,得到最终的控制对象。3.先利用扩张状态观测器对系统的扰动进行有效观测与补偿,在此基础上引入滑模变结构控制策略,对飞行器的典型控制回路进行控制器设计及仿真。4.分析了各硬件模块的功能,对中心控制模块、电源模块、通信模块及电机控制模块进行了电路设计。分析控制系统软件总流程的,对飞行器的起飞、巡航、掉头等进行流程设计。本文通过研究多旋翼无人植保机的系统结构、动力学模型、典型控制回路、硬件方案及软件流程,旨在考核飞行器的结构强度、刚度及飞行方案的可行性,为后期多旋翼无人植保机的进一步研发奠定了基础。