扑翼微型飞行器(Flapping Wing Micro Aerial Vehicles,FWMAVs)是目前乃至未来微型飞行器发展的热门领域。FWMAVs只靠两个翅膀的运动就能同时产生升力和前进力,大大简化了机体结构,而且具有很好的隐蔽性。姿态控制是FWMAVs研究的重要内容,它不但影响着机体的机动灵活性,而且是飞行器实现避障、导航、轨迹规划等功能的基础。因此,本文对FWMAVs姿态控制方法进行研究,主要内容如下:(1)FWMAVs的飞行机理与昆虫非常相似,因此首先对昆虫的高升力产生机理进行详细说明,包括:Clap-Fling机制、延时失速机制、旋转环流效应、尾流捕获效应和附加质量效应。合适的坐标系统在飞行器的动力学建模中是必不可少的,因此随后建立了FWMAVs动力学建模中常用的坐标系统,并推导出各坐标系之间的转换矩阵。(2)FWMAVs在飞行过程中主要受到三个方面的力:自身重力、翅膀产生的气动力和空气阻尼力。其中飞行器的自身重力不产生力矩的作用,而空气阻尼力和翅膀气动力则会对机体质心产生力矩的作用。因此,对已有的FWMAVs的翅膀气动力和气动力矩、机体阻尼力和阻尼力矩进行了总结和研究,建立了FWMAVs姿态动力学模型,并给出了姿态控制系统的一般数学描述形式。(3)研究了一种双闭环积分滑模自适应控制方法。对双闭环积分滑模控制方法进行了改进,在内环控制中采用自适应积分滑模法对控制器进行设计,设计了滑模增益的自适应律。滑模增益可以根据滑模函数的变化而自适应地变化,不需要再对模型中存在的参数摄动、外界干扰和未建模动态等不确定项的上界做出假设。在MATALB/Simulink环境中搭建仿真模型并对控制器进行仿真验证。(4)研究了一种基于非线性干扰观测器的鲁棒反演控制器,将系统中的参数摄动、外界干扰和未建模动态等不确定项分离出来,采用反演法对标称系统进行控制器设计,然后采用非线性干扰观测器观测系统中存在的干扰和不确定项,并对系统进行补偿控制。在MATALB/Simulink环境中搭建仿真模型并对控制器进行仿真验证。