基于仿生学的微扑翼飞行器(Flapping-wing Micro Air Vehicle，简称FMAV)是一种模仿鸟类或昆虫飞行的新概念飞行器。仿生学和空气动力学研究均表明，对于特征尺寸相当于鸟类或者昆虫的微型飞行器来说，扑翼飞行器要优于固定翼和旋翼飞行器。由于其在军事和民用方面的前景，目前FMAV的研究热潮正在兴起。 控制系统是微扑翼飞行器的核心，论文主要从仿生学原理出发探索其控制技术。建立了飞行器的运动模型，分析各种控制器的设计方法，并进行了实际的样机制作与试验分析。控制系统研究分为姿态控制和路径规划避障两部分。对微扑翼飞行器的控制系统的要求是：有很好的飞行稳定性和鲁棒性；具有自主适应和导航能力，能根据外界条件的变化调整飞行路线、高度和飞行姿态；自动规避障碍物；有较强的信息采集、图像识别能力，能实时传回其所采集到的数据、图像。 姿态控制方面，在现有的空气动力学计算的结果下，进行计算结果的修正优化；建立合理的仿生微扑翼飞行器的模型，虽然简化控制方式，但又不丧失扑翼飞行的各种优点。设计了仿鸟微扑翼飞行器气动布局结构来实现尾翼姿态控制，对姿态控制模型进行了研究，并用MATLAB进行仿真，结果显示仿鸟尾翼在理论上和实际应用中都有很大价值。 为实现飞行的控制与决策，进行任务规划、路径规划、飞行模式规划和运动学控制；研究了微扑翼飞行器的导航和定位方式及各种传感器的选择布置，研究了扑翼飞行的路径规划和避障控制策略，进行了速度反馈模糊控制器的设计及仿真，为FMAV的真正自主飞行做了前期准备。 在控制系统设计时，综合比较了多种方法和理论，最终选择行之有效的方法进行设计。提出了一种尽可能合理的控制模型，更接近实际应用要求。在理论上较好地实现微扑翼飞行器的自主飞行。 围绕微扑翼飞行器还进行了大量试飞、风洞实验等，设计了各类实验装置。 文章的最后部分对论文的工作进行了总结，并对研究重点和发展方向进行了讨论。