四旋翼无人机凭借易用性、可靠性、勤务性等刚性体验方面优良的表现,被应用到各个领域。在面对任务进行作业过程中,四旋翼无人机需携带不同质量的重物,这些质量不一的重物不仅使得系统的欠驱动特性程度和强耦合性程度上升,还会对无人机的稳定性产生一定的影响,而四旋翼无人机的稳定性是高效且安全地执行任务的基础。因此,设计合适的位姿跟踪控制器,使旋翼无人机在吊挂不同质量载荷的情况下实现稳定飞行,对于控制理论的发展以及无人机的实践应用具有重要意义。本文首先对四旋翼无人机进行动态建模,在此基础上,选定合适的参考坐标系,分析吊挂重物与四旋翼无人机之间的耦合关系,最后采用Newton-Eule法得到了变负载吊挂旋翼无人机动力学模型。然后对以上动力学模型,运用反馈线性化控制方法设计了控制器。在指定好无人机到达的位置与偏航角的情况下,利用外环位置控制器和内环姿态控制器实现了变负载吊挂旋翼无人机的位姿跟踪控制。最后,利用仿真软件进行了仿真实验,结果表明在给定的三种负载质量下,反馈线性化控制器对系统位姿控制的效果较好。反馈线性化控制器虽然满足控制目标,但在吊挂不同质量负载下都表现出鲁棒性较差的特点。因此,本文采用双曲正切滑模控制方法,依然使用内外环的双环控制结构,分别对位置子系统和姿态子系统进行了双曲正切滑模控制器的设计。由仿真可知,在无人机吊挂不同质量负载的过程中,双曲正切滑模控制器虽然提高了控制系统的鲁棒性,达到了设计要求,但其调整时间过长。针对双曲正切滑模控制方法在快速性上表现较差这一问题,本文将模糊控制方法与双曲正切滑模控制方法结合,利用模糊控制自适应地调节滑模面的系数,以此来减少调整时间。从仿真结果来看,不同质量负载下,双曲正切模糊滑模控制方法相比于双曲正切滑模控制方法,快速性有所提高,并在稳定性、准确性上也表现较好。