倾转旋翼机是一种新型的具有特殊飞行特性的飞行器，它通过在飞机机翼上安装一个可以旋转的短舱角来实现其直升机模态和固定翼模态之间的转换。倾转旋翼机兼具了直升机和固定翼飞机的很多优点，因为其可以像直升机一样直升直降，并且能够像固定翼飞机一般实现高空远程巡航，所以可以不受地形的限制。因此，倾转旋翼机具有三种飞行模式：直升机模式、过渡模式和固定翼模式。由于短舱角的过渡倾转会导致机体的气动参数不断发生变化，因而也增加了倾转旋翼机的飞行控制难度。本文主要针对倾转旋翼机的过渡阶段，设计了一套切换跟踪控制器，有效地实现了倾转旋翼机从直升机模态到固定翼模态的切换跟踪飞行控制，具体的研究内容以及成果如下：
　　首先，本文建立了倾转旋翼机的非线性动力学模型。为了保证模型的精确性，对倾转旋翼机的各个部分采用了分体法建模，由于倾转旋翼机是关于纵向平面左右对称的，因此本文忽略了所有的横侧向状态，建立了倾转旋翼机纵向动力学模型。然后，利用小扰动线性化方法对倾转旋翼机纵向动力学模型在特定倾转角处进行配平计算，建立多模式切换模型。配平后分析其配平结果，验证了所建模型的正确性，并设计了倾转过程的过渡路径，为后续设计控制器奠定了基础。
　　其次，针对倾转旋翼机在飞行过渡过程中会受到外界干扰的问题，提出了一套结合平均驻留时间的鲁棒H∞切换跟踪控制策略。由于传感器存在故障或是干扰等因素，导致测量值不准确，因此设计了状态观测器对其状态进行测量估计。该方法根据给出的过渡路径制定了一套模型参考系统，通过求解满足控制性能的线性矩阵不等式，获得实现系统对参考模型的跟踪切换控制的控制器增益，并通过仿真验证了该种方法的有效性。
　　接着，针对倾转旋翼机在飞行过渡过程中存在的未知时变复合干扰的问题，提出了基于复合干扰观测器的飞行切换跟踪控制方法。由于干扰是具有时变性的、由线性外部系统生成的复合谐波信号，为了保证飞行器在飞行过程中能够有效处理外部时变的复合扰动，本文结合了平均驻留时间和多 Lyapunov 函数证明了切换跟踪过程的稳定性。最终通过仿真验证了该方法是有效性的。
　　最后，针对倾转旋翼机在飞行过渡过程中的切换控制问题，引入了能量耗散的概念，结合上述两种控制方法，分别提出了鲁棒H∞耗散切换跟踪控制方法和基于复合干扰观测器的耗散跟踪切换控制策略。不同于结合平均驻留时间的控制方法设计，耗散控制从能量衰减的角度重新刻画了倾转旋翼机过渡态的模式切换，利用储能函数建立了其与 Lyapunov 函数稳定性之间的联系，也重新构造了Lyapunov函数和控制器性能指标，最终通过仿真证明了结合耗散性的控制方法也能够有效精准地实现倾转旋翼机过渡段的飞行切换跟踪。