本文所研究的旋翼-涵道复合式无人直升机是一种新型无人直升机,其机身结构与气动布局不同于常规直升机,可作为多用途飞行控制平台,执行不同的飞行任务。无人直升机是一个多变量、强耦合、非线性的复杂被控对象,根据无人直升机内外回路的设计结构,如何实现无人直升机姿态角速度/姿态角内回路的解耦控制是无人直升机飞行控制系统设计的核心。本文采用两种滚动时域控制方法——滚动时域LQ控制和鲁棒滚动时域控制设计无人直升机姿态角速度/姿态角内回路控制器。结合该复合式无人直升机各通道耦合特性,将无人直升机悬停时线性模型分解为俯仰滚转子系统(记为S1子系统)和垂向偏航子系统(记为S2子系统)。针对分解后的子系统,利用两种滚动时域控制方法设计无人直升机姿态角速度/姿态角内回路控制器,内回路输出姿态角速度/姿态角积分得到姿态角/纵横向速度反馈构成姿态角/线速度控制回路,同样,在速度控制回路基础上通过速度与位移之间的积分关系得到轨迹控制回路。并分别对比分析滚动时域LQ控制与传统LQ控制方法的控制效果和鲁棒滚动时域控制与传统PID控制方法的控制效果,通过对比仿真结果表明,采用滚动时域控制方法设计的无人直升机飞行控制器能够有效的实现系统的解耦控制,增强系统的稳定性,提高系统的鲁棒性和跟踪效果。