目前飞行器多以固定翼和多旋翼为主,固定翼平飞速度快、续航时间长、载荷大,但是无法垂直起降,需要合适的跑道,多旋翼能够垂直起降、定点悬停完成特殊任务,但是续航时间短、飞行速度慢。为了获得更好的飞行性能,本文设计并实现了一种结合多旋翼与固定翼优点的飞行器——倾转旋翼飞行器,该飞行器既能实现垂直起降又能以较高速度长航时平飞,相比于多旋翼和固定翼,倾转旋翼飞行器具有更广阔的应用前景。本文主要研究的内容是倾转旋翼飞行器的设计与倾转过渡阶段稳定性问题。首先,基于现有实验条件和任务预估所设计的倾转旋翼飞行器整机重量,考虑四旋翼、固定翼以及倾转四旋翼飞行器的结构特点,对倾转旋翼飞行器进行总体设计。依据飞行器预估重量与飞行速度要求初步确定飞行器的机翼翼型、面积、展长、旋翼半径等总体参数。根据以上的参数进一步详细设计倾转旋翼飞行器零部件以及动力系统的配置。其次根据设计的飞行器,建立合适的坐标系,以便于分析倾转旋翼飞行器受到的力与力矩。通过牛顿——欧拉方程建立其动力学、运动学模型,对倾转旋翼飞行器做适当的假设,简化其动力学模型,方便研究与计算。设计控制器时,使用simulink搭建倾转旋翼仿真控制模块,验证倾转旋翼旋翼模式、固定翼模式与过渡模式的稳定性,并对倾转旋翼倾转过渡过程进行仿真分析和优化,在过渡过程中更好的分配旋翼与舵面的控制,保证飞行器更加平稳的过渡。最后根据设计的倾转旋翼飞行器制作验证机,通过地面测试调整飞行器,保障验证机无故障。在场外测试验证机旋翼模式、固定翼模式与过渡模式的飞行状况,并验证其可控性与稳定性,根据收集到的数据,调试、改进验证机,优化过渡阶段,并制作二代验证机。