近年来,由于无人机的迅速发展,无人机技术有了较大的进步。随着无人机应用领域的不断扩大,无人机的应用功能和性能需求也在不断地变化。在现代控制领域,无人机需能够实现自主飞行,普通遥控无人机已经不能满足需求,这就使得自动驾驶仪应运而生。传统的无人机控制系统只有一个处理器,在应对突发情况时,无法快速给出处理结果。本文对无人机控制系统增加一个处理器,形成主协控制器的控制系统,可以保证无人机能够快速响应各种飞行控制环境。主控制器主要用于接收由敏感元器件采集的无人机速度、加速度、方向、位置等信息,并进行姿态解算、处理控制算法等。主协控制器之间建立通信,完成基本数据的共享。协控制器可以捕获遥控信号,并输出四轴无人机的控制信号,这是为了保留自动驾驶仪遥控器控制的方式。同时,协控制器可扩展资源较多,可用于无人机后期扩展应用开发。在控制算法上,结合了神经网络控制算法的比例积分微分控制器,可以自适应调整比例积分微分控制器的三个参数,以实现对系统的快速、稳定控制,同时,本文对该控制方法进行了仿真验证。本文完成了自动驾驶仪的总体设计,并在总体设计的基础上完成硬件电路、软件编程的设计,较为创新性地提出了主协控制器的处理方式,可以使飞行控制系统快速响应。在控制算法上,本文结合了智能控制算法的神经网络比例积分微分控制器,通过仿真验证了该算法快速稳定的优点,相较于传统比例积分微分控制算法可能会出现超调或振荡的情况,具有明显的优势。