四旋翼飞行器在工农业、军事领域以及日常生活中展现出越来越多的用途,因此关于四旋翼飞行器的研究工作愈来愈受到人们的关注,飞行器的硬件平台和作为飞行器核心的飞控系统整体,均是无人机领域研究的重点问题。本文首先介绍了四旋翼飞行器的基本工作原理、坐标系的设定、坐标系间的变换以及四旋翼飞行器工作中涉及到的动力学与运动学知识。基于以上知识,自己搭建X750四旋翼飞行器平台,利用牛顿-欧拉法建立了该四旋翼飞行器的数学模型,并且对数学模型中涉及到的所有未知参数,利用试验测量的方法进行了辨识,采用小扰动法对所建立的数学模型进行了线性化处理,得到了能够进行飞行前用于仿真的数学模型。然后,文章运用线性二次型(LQR)与基于滑模干扰观测器的滑模控制(SMC-SMDO),分别设计了四旋翼飞行器的飞行控制律,并通过MATLAB软件仿真论证。在进行飞行器的控制器设计时,为了解决位移变量与姿态变量间时标尺度的差异性问题,刻意采取了双环嵌套控制的方案。通过仿真分析可知,以上两种控制算法均具有很好的稳定性,而SMC-SMDO控制器的鲁棒性更好。最后,根据飞行器匹配原则,选取各功能模块搭建四旋翼飞行器平台,并对相应软硬件进行调试。通过实际的飞行试验总结出了调试中的一些经验技巧,并且对四旋翼飞行器的飞控系统进行控制律的调整,以增强其稳定性和抗扰动能力,为四旋翼飞行器的进一步研究奠定了基础。