本文对倾转四旋翼飞行器控制系统进行了研究。倾转四旋翼飞行器是一种新型飞行器,它兼有传统直升机和固定翼飞行器二者的优点,既能够在有限的空间内灵活起降,又能作高速远距离的水平巡航。目前,对旋翼机的研发走在最前端的当属美国贝尔公司,美国军用的V-22“鱼鹰”倾转旋翼机以及民用的BA-609小型客机都分别已经加入到了军事作战和民事运输的用途中。虽然V-22“鱼鹰”等具有两个倾转翼的旋翼机已经服役多年,但其试验样机研发的过程中发生过不少的坠毁事故,包括现今正在服役中的成熟倾转双旋翼机,也在过去的十几年里出现了各类坠机和人员伤亡事故。纠其原因,不外乎有两个方面,一是飞行器气动布局还有待改进,另外一方面就是飞行器控制系统工作的稳定性和有效性以及控制策略的正确性。倾转四旋翼飞行器可以说是传统双旋翼的升级版,该飞行器采用了两副机翼,四个倾转旋翼,虽然倾转翼的增加会是操控性变得复杂一些,但由于四旋翼具有更大的动力系统以及更佳的结构设计,从有效载荷、飞行半径以及飞行稳定性上来说,相比于双旋翼,都会有很大的提高。基于倾转四旋翼机的突出优点,美国贝尔公司也是早已开始了相关的研发工作,目前各项成果还都处于实验室阶段。由于倾转四旋翼飞行器是一种多输入多输出的非线性时变系统,加之旋翼机独有的三种飞行模式,致使其飞行控制系统的设计和飞行操作都将会相当复杂。此外,飞行器的气动布局,亦即飞行器在大气流场中的流体力学分析也是一个重点和难点,比如旋翼产生的气流与空气动力气流之间的相互干扰,飞行器旋翼结构对旋翼气流的影响等问题,都需要经过缜密的流体动力学计算,分析出不同飞行模式下,流场内飞行器各位置上物理量的变化情况,为飞行控制策略提供有效的理论依据。　　本次设计中,利用制作的小型倾转四旋翼飞行器模型,对其直升机模式下的横滚、俯仰以及偏航三个控制通道的飞行控制系统进行仿真、设计并实验,在飞行器姿态测量中,采用了MEMS加速度计和陀螺仪的组合姿态测量单元,通过合理的修正补偿和解算算法,解决了陀螺仪用于惯性姿态测量时的零点漂移问题,准确地得到了飞行器的实时姿态角。经过实物系统的联合调试,实现了倾转四旋翼飞行器模型的平稳垂直起降。