随着MEMS(Micro Electro Mechanical System,微机电系统)技术的发展,体积小、重量轻的MEMS惯性导航系统大量涌现,为多旋翼飞行器自主飞行控制和研究提供了可能。具有结构简单、负载能力强、系统可靠性好、易于操作等特点的六旋翼飞行器在现代社会的各个领域中应用广泛。多旋翼飞行器在相关领域更好地应用取决于飞行器飞行姿态的稳定和精确跟踪预定轨迹的能力,由此本文以六旋翼飞行器为研究对象来对飞行器轨迹跟踪控制方法进行研究。由于飞行器实现轨迹跟踪控制的前提是飞行姿态的稳定控制,文中首先结合六旋翼飞行器数学模型对飞行器姿态采用PID控制,ADRC(Active Disturbance Rejection Control,自抗扰控制),LADRC(Linear Active Disturbance Rejection Control,线性自抗扰控制)来进行深入研究,并采用软件仿真形式对所设计控制器的有效性进行验证。再在六旋翼姿态控制的研究基础上,设计六旋翼飞行器轨迹跟踪控制器并进行仿真验证。主要内容研究如下:首先,介绍六旋翼飞行器机体结构和飞行工作原理,结合对飞行器的姿态角变换关系、旋翼的受力分析、各个旋翼的力矩分析和相关物理定律,建立六旋翼飞行器运动学模型和动力学模型。其次,对已搭建的六旋翼飞行器数学模型进行适当变形简化,结合经典PID控制理论设计六旋翼飞行器姿态控制器,并对其在理想情况和外扰下的飞行姿态进行控制。针对PID控制下的六旋翼飞行器姿态控制效果的不足,结合自抗扰控制思想设计具有抗干扰能力强的自抗扰姿态控制器对六旋翼飞行器飞行姿态进行控制。再次,基于自抗扰控制算法调整参数多且参数整定方法复杂等因素考虑,对自抗扰控制器的各个环节进行线性化改进得到线性自抗扰控制器,来对六旋翼飞行器飞行姿态进行控制。最后,基于经典PID控制器、自抗扰控制器、线性自抗扰控制器对六旋翼飞行器飞行姿态控制效果的分析,结合六旋翼数学模型的特点,采用PID控制来设计飞行器位置控制器并对期望位置信息进行反解算得到期望姿态角信息,再采用LADRC控制设计飞行器姿态控制器,来达到六旋翼飞行器跟踪特定轨迹的目的并进行仿真验证,从而完成对六旋翼飞行器轨迹跟踪控制方法的研究工作。