随着微控制器和微传感器的迅猛发展,四旋翼飞行器朝着微机电(MEMS)发展,同时四旋翼飞行器姿态检测与控制的理论研究不断深入,适合飞控芯片运行的姿态计算控制程序大量开发。且四旋翼飞行器由于具有垂直起降(VTOL)、结构紧凑、操控灵活方便、可以在狭小的空间起降悬停等优良机动特点,使得飞行器在航拍、救灾、侦查等方面得到大量的应用。本文针对四旋翼飞行器存在着非线性、多变量耦合的内部不匹配干扰和风力等的外部干扰,设计了PID控制融合非线性干扰观测器NDOB在软件平台进行飞行器无噪声干扰和有脉冲噪声干扰下的定点悬停实验。同时在设计的硬件平台进行控制算法的验证。论文主要工作为以下两个方面。(1)根据四旋翼飞行器的精准数学建模,建立基于Matlab的四旋翼飞行器模型,建立基于传统PID融合非线性干扰观测器(NDOB)的控制器。并编写姿态角的GUI监测界面,进行定点悬停实验来验证控制算法的可行性和软件仿真平台控制参数。(2)软件仿真验证获取控制参数和算法,搭建四旋翼飞行器的硬件实验平台,其中包括:飞行主控芯片、3轴陀螺仪、加速度计、电子罗盘、高度气压计等部件,并实现了常规PID融合非线性干扰观测器(NDOB)的姿态控制,同时设计了上位机在线参数调试软件便于实时观测飞行器飞行状态和控制参数设置。室外4-5级风力环境下进行四旋翼飞行器硬件平台的静平衡态的定点悬停实验、动平衡态的巡航实验和周期性转弯实验,对比验证PID融合非线性干扰观测器(NDOB)对于外界和内部不匹配干扰对于四旋翼飞行器姿态扰动的抑制作用。