如今,小型无人直升机已成为一个的研究热点。控制系统实验平台的设计为小型无人直升机的研究提供了便利。本课题针对控制系统实验平台进行设计,内容主要分为实时仿真硬件平台搭建、上位机软件设计以及姿态控制算法三大部分。在搭建小型无人直升机仿真硬件平台时,本课题选用具有实时性和丰富外围接口的单板仿真机AD7011-EVA作为核心,并搭配集成惯性测量单元的机载任务管理模块、无线通信模块以及执行舵机。在设计控制算法时,为了满足控制小型无人直升机姿态的设计要求,先对小型无人直升机进行数学建模,然后将小型无人直升机姿态控制器的设计化分为内、外环,设计了一种新式滑模的姿态控制算法,先利用MATLAB仿真,表明该控制算法能够很好地控制直升机的姿态,满足了要求,为后面半实物仿真奠定基础。在控制平台软件设计方面,本课题以硬件平台为基础,对建立的姿态控制模型进一步修改,利用与AD7011-EVA配套的Model Definition软件和Virtual Console软件对主机端和目标机端做了相关的软件设计。在搭建好的硬件平台上进行了半实物仿真,将传统PID控制方法和本文新式滑模控制方法的结果进行了对比分析。结果进一步验证了新式滑模控制算法和实验平台的有效性。实验表明,本文的设计方案可以用来进行小型无人直升机的姿态控制,具有一定的实际用途,为后面研究小型无人直升机控制系统提供参考与帮助。