双发变总距四旋翼无人机是针对大载荷、长航时设计的一款无人飞行器。可以应用于很多行业,有广阔的实用前景。本文针对双发变总距四旋翼无人机进行了操纵与飞行控制系统相关研究与设计。首先,针对两台发动机转速同步控制问题,从活塞发动机的工作原理出发对其延迟问题进行分解与分析,建立了变延迟的发动机转速控制系统。通过发动机试验验证了转速控制模块响应速度快和误差小的优点。其次,从动力学与运动学两个方面分析无人机特性,建立了其动力学模型,并通过引入控制变量和忽略阻力系数对模型进行了简化。以无人机的运动方程为基础,运用LPV法将无人机非线性化的系统转化为线性系统,并设计了PID控制器,调整参数的仿真结果验证了控制系统的有效性。运用反步法对非线性的系统动力学模型设计了控制器,并在Simulink中进行了定点悬停的仿真实验。然后,将旋翼桨叶分解为微段,通过分析微段所受的铰链力矩,进行了旋翼铰链力矩的计算,并以此为依据选取了旋翼变总距作动器。进行了无人机飞行控制系统的硬件介绍和选型。综合考虑无人机各航电子系统和接口的特点,针对各子系统的特点,进行了航电系统的整体化设计。最后,通过无人机试飞实验,对本文所设计的系统进行了试验并验证了其合理性。