近年来,四旋翼飞行器由于其结构简单、性价比高、机动性强的特点,在军用领域和民用领域都得到了广泛的应用。但由于四旋翼飞行器动力学模型具有欠驱动、强耦合以及非线性的特性,加之其飞行任务多样,飞行环境复杂,运动过程中受到空气阻力和阵风等不确定因素的影响,因此设计一个具有强鲁棒性的控制算法较为困难,且单一控制算法往往存在局限性,难以应对飞行任务和环境变化造成的影响。本文为提高四旋翼飞行器在飞行任务和环境变化时的自适应能力,提出一种基于权重分配的混合控制方法,主要内容如下:对四旋翼飞行器的飞行原理进行分析,通过对机体的运动过程进行受力分析,建立了无负载情况下的四旋翼飞行器动力学模型。在此基础上,建立了四旋翼机体携带不平衡负载下的动力学模型,并进行变动后的重心位置解算,完善其动力学模型。根据多模型加权理论,设计了划分为高度通道、俯仰角通道、滚转角通道和偏航角通道的四通道混合控制系统结构。考虑到四旋翼飞行器同时存在线性和非线性的特性,采用PID控制和滑模控制作为混合控制系统的子控制方式;为保证子控制器切换过程的平滑性,选择采用模糊控制的方式进行权值计算和分配。为确定用于权值计算和分配的模糊规则,分别设计单一控制方式下的PID控制和滑模控制系统,并在机体无负载和携带不平衡负载的情况下,对以上两种控制系统进行了一系列高度和姿态角控制的仿真实验,为制定模糊规则提供了大量的数据依据。基于前文仿真实验所得到的数据,制定了用于权值计算和分配的模糊推理规则,考虑到其制定过程基于经验法以及在线整定,为改善控制效果,引入了柔性多面体搜索算法对模糊控制初步得到的权值进行优化。通过大量仿真实验进行对比,其结果证明了混合控制系统在收敛速度、稳定性和抗扰动性等方面整体优于单一控制方法,从而验证了混合控制方法的有效性。