进入二十一世纪以来,随着材料、飞行控制技术的进步,无人直升机也得到了长足的发展。无人直升机以其体积小、起降便捷、飞行敏捷度高等优点,迅速得到了人们的重视。应用于国防当中,无人直升机有着空中侦察,当作飞行目标物等作用。同时,无人直升机在森林预防火灾监控、山区高压电线的检测等民用方面也有着广阔前景。三自由度直升机模型不是简单的单输入和单输出受控对象。相反,它是一个有着多个输入多个输出的系统。该系统是强非线性的,高度耦合的,不稳定的,传统控制方法很难进行有效控制。所以,对无人直升机的研究具有重要的理论及工程意义和经济价值。本文以无人直升机为被控对象,采用传统控制理论中应用最广的PID控制及现代控制方法中的模糊PID控制方法,设计控制器。并针对无人直升机控制的复杂性和高难度,提出无人直升机飞行的多维泰勒网（MTN）优化控制方案,突出多维泰勒网优化控制的高次项在干扰等环境下的优势,提高无人直升机的动态性能、鲁棒性和抗干扰性能。通过MATLAB仿真,比较三种控制方法的优劣。本文主要内容如下:1.建立无人直升机的动力学数学模型。为了使建立的数学模型能够贴合无人直升机的现实飞行情况,在数学模型中加入限幅限速环节。2.本文采用两种控制模式,第一种模式输入输出为三个角度（俯仰角、滚转角、航向角）加上高度四个通道。第二种模式输入输出为三维坐标（x,y,z）加上航向角四个通道,预备做无人直升机的轨迹跟踪实验及抗干扰实验。分别采用PID控制、模糊PID控制以及多维泰勒网优化控制设计无人直升机的控制器。采用粒子群寻优算法和单纯形寻优算法优化三种控制方法设计的控制器的参数,均使三种控制器达到最佳状态。比较三种控制器的系统输出结果。3.在无人直升机数学模型中加入干扰模型,在此基础上,比较三种控制方法的控制效果。在干扰中以风干扰为例,进行风干扰实验。通过干扰实验表明,多维泰勒网优化控制抗干扰能力最好,模糊PID控制次之,PID在三者中表现最差。4.最后,总结本次对无人直升机的研究所做的工作,以及多维泰勒网优化控制在以无人直升机为代表的旋翼飞行器上的应用效果。