无人直升机操控灵活,可实现悬停和小速度等特殊飞行方式,因而无人直升机吊挂运输在军事和民用领域应用广泛。为了实现无人直升机吊挂飞行在外界扰动作用下的振荡抑制,需要探索外界干扰对无人直升机吊挂飞行的扰动机理与耦合机制,在此基础上提出无人直升机吊挂飞行抗扰控制方法。本文主要内容如下:首先,根据无人直升机的构型特点选择合适的吊挂运输方式。依据无人直升机吊挂飞行时的气动力学特性,运用机理建模方法,建立了无人直升机/吊挂物耦合动力学模型,进行无人直升机有/无吊挂物的对比配平分析,分析了外吊挂对无人直升机的影响。其次,建立了各类常见风场的工程化模型,分析了常值风和动态风对无人直升机吊挂飞行的影响。存在风场干扰情况下,针对无人直升机的各个通道设计了相应的PID控制律,并对设计的飞行控制方法进行仿真验证。再次,考虑存在建模误差和外界扰动等因素对无人直升机吊挂飞行的影响,设计了无人直升机姿态的滑模反步控制器和位置的反步控制器,使用Lyapunov稳定性定理证明了控制系统的稳定性。仿真实验表明,闭环控制系统的姿态和位置具有良好的指令跟踪性能,对外界干扰具有良好的抑制性能。最后,为了进一步提高控制系统的扰动抑制能力,将非线性干扰观测器与滑模反步控制器相结合设计姿态控制器,干扰观测器对外界干扰进行估计,并在姿态控制律的设计中引入干扰估计值。将非线性干扰观测器与反步控制器相结合设计位置控制器,使用Lyapunov稳定性定理证明控制系统的稳定性。仿真实验表明,非线性干扰观测器能很好的观测出外界干扰,闭环控制系统对外界干扰具有很好的抑制性能。