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微小型四旋翼飞行器是一种外型新颖,可垂直起降,通过改变四个桨的转速来进行飞行控制的特殊无人机。但它是一个非线性、多变量、高度耦合的欠驱动(四个PWM输入,六个自由度)系统,在其飞行时,受到气流、重力、陀螺效应和旋翼惯量矩等的影响,因此,要想实现稳定控制是比较困难的。为了研究四旋翼飞行器的控制规律,本文构建了四旋翼飞行试验平台,就悬停和低速水平飞行状态下的飞行控制和惯性导航进行了探索性研究。首先选择合适的材料与元器件,制作了一架四旋翼飞行平台,测试了关键部件的性能。分别采用合适的试验方案测试转子升力、转速与PWM信号之间的关系,并对单通道进行系留试验,取得了较好的结果。本文利用四旋翼飞行平台动力学原理,建立了基于VC++语言仿真的动力学模型。对飞行平台的高度阶跃响应和水平位移阶跃响应进行了仿真。根据仿真结果,分析了四个PWM的变化与飞行平台加速度的变化。根据单通道的受力分析,建立了单通道复数域数学模型。通过SIMULINK仿真研究,得到了各控制参数对控制系统的影响。然后将欧拉法应用于惯性导航,并试验验证了欧拉法计算姿态。简单分析了GPS定位原理与GPS/INS组合导航的方法。最后对四旋翼飞行平台进行多次飞行试验,根据试验结果,调整控制参数和改进飞行平台结构,最终取得了初步的飞行成功。