飞行器具有机动性能强,响应速度快以及动态品质良好等特性,已经被广泛应用于社会生活的各个方面。其中,姿态控制问题是飞行器控制的关键问题之一。飞行器系统中存在的模型不确定和外部扰动等问题可能会对飞行器姿态控制系统的稳定性和控制精度造成严重影响。针对存在模型不确定性以及外部扰动的二旋翼飞行器系统,设计有限时间自适应滑模控制器,改善飞行器姿态控制性能。本文的主要研究内容概况如下:(1)针对存在扰动和不确定的二旋翼飞行器姿态跟踪问题,提出一种基于快速终端滑模的有限时间自适应控制策略。构造快速终端滑模面,并采用连续的二次函数,避免奇异值问题。设计有限时间控制器,保证系统姿态跟踪误差的有限时间收敛。设计参数自适应律,实现对不确定干扰上界的估计和补偿。通过李雅普诺夫稳定性分析证明姿态跟踪误差能够在有限时间内达到一致最终有界。最后,通过数值仿真以及二旋翼飞行器实验验证所提控制策略的有效性。(2)为了提高二旋翼飞行器的稳态跟踪精度,提出一种复合有限时间自适应滑模控制策略。通过在有限时间滑模面上加入积分项,构造复合有限时间滑模面,并分析误差变量收敛过程。设计有限时间自适应控制器,并通过李亚普诺夫稳定理论证明滑模变量和姿态跟踪误差的有限时间收敛。最后,通过数值仿真以及二旋翼飞行器实验验证了所提控制策略的有效性。(3)为了解决有限时间控制中收敛时间依赖于初始条件的问题,提出一种复合固定时间自适应滑模控制策略,保证二旋翼飞行器状态变量在固定时间内收敛,且收敛时间上界与系统初始状态无关。构造固定时间滑模面,保证滑模变量在固定时间内收敛。设计固定时间控制器,保证姿态跟踪误差在固定时间内收敛到一个平衡点的邻域内。基于李雅普诺夫理论,证明闭环系统的稳定性,并通过数值仿真以及二旋翼飞行器实验验证所提控制策略的有效性和可行性。