倾转多旋翼飞行器通过将旋翼倾斜到单独的平面上,实现推力和力矩的独立控制,能够在受限空间内进行角运动跟踪,或者与工作面成一定角度定向,亦能在空中作业时保持载具的水平,极大的拓宽了多旋翼无人机的应用场景。本课题主要针对一种可独立倾转的新型四旋翼飞行器(Quadcopter with Independently Tilting Rotor,QITR),进行飞行控制技术的研究,具体内容总结为以下几个方面:使用三维软件对QITR的整体结构进行建模。探讨QITR的飞行原理,分析不同期望轨迹下的倾转配置。随后对QITR进行运动学和动力学建模,并对飞行过程中涉及到的外力及外力矩扰动、参数摄动及噪声进行建模。通过变量代换方式将非线性控制分配问题转化为线性控制分配问题,使用Moore-Penrose伪逆优化能量消耗。研究基于H_∞回路成形线性方法的QITR控制方法。分别探讨H_∞鲁棒镇定和回路成形方法在控制律设计上的优势及劣势,之后给出结合两种方法的H_∞回路成形控制律设计流程,并设计QITR位姿控制律。通过仿真实验对比所设计控制律与PID控制律在高频噪声与参数摄动场景下的位姿跟踪效果。设计基于RBFNN的QITR位姿控制律。分别设计姿态RBFNN终端滑模控制律、位置RBFNN反馈线性化控制律,根据李雅普诺夫稳定性理论,推导位置和姿态RBFNN扰动补偿器权重更新律,并证明控制律渐进稳定。使用四种跟踪性能代价函数,采用改进的粒子群智能搜索算法,对上述控制律参数进行自动寻优。实现QITR的可视化联合仿真。在动态仿真软件VREP中搭建了QITR本体模型、环境模型并编写控制器脚本。解决了VREP与Simulink联合仿真的时间同步问题,编写MATLAB端控制控制脚本,实现控制器与动态仿真模型的同步阻塞通信,给出完整的联合仿真方案。通过实验对所述联合仿真方案进行验证。