随着与四旋翼无人机相关制造业水平的不断提高,微处理器的进步、电池储能的提高以及小型电机的发展,四旋翼无人机凭借其身材小巧、飞行灵活、易于维修等优点,在民用领域和军事领域中得以广泛应用。与此同时,四旋翼无人机的工作飞行环境也越来越复杂,因此如何提高干扰条件下四旋翼无人机的轨迹跟踪控制品质是实现四旋翼无人机在干扰条件下稳定飞行的关键。针对这一问题,提高轨迹跟踪控制算法对干扰的估计和抑制能力是有效的解决途径之一,它在一定程度上能够提高四旋翼无人机轨迹跟踪的控制品质。为此,本文将围绕干扰条件下四旋翼无人机的轨迹跟踪控制问题进行研究,主要研究内容包括以下几个方面:（1）建立了四旋翼无人机模型,并引入风场扰动与变质量扰动,得到干扰条件下四旋翼无人机动力学模型。首先描述了无人机的硬件组成与飞行原理。建立了地球坐标系与机体坐标系,给出两个坐标系的转换关系,基于基本假设,推导出四旋翼无人机动力学模型。其次对工作飞行环境中的变质量扰动与风场风扰进行分析推导,得到相应的扰动公式,并结合动力学模型得到变质量四旋翼无人机动力学模型与风扰条件下的四旋翼无人机动力学模型。（2）分析不同参数四旋翼无人机自抗扰控制系统的轨迹跟踪控制品质。首先对自抗扰控制器中的跟踪微分器、扩张状态观测器、线性误差反馈控制率进行理论分析与推导,得到了自抗扰控制器的一般形式。在四旋翼无人机动力学模型的基础上,设计了各个通道的自抗扰控制器,并搭建了四旋翼无人机自抗扰控制系统,对系统中的各个参数对扰动估计抑制能力的影响进行理论分析,完成了不同扩张观测器带宽ω0下的自抗扰控制系统轨迹跟踪控制仿真实验。实验验证了不同扩张观测器带宽ω0下自抗扰控制系统的轨迹跟踪控制品质有较大的不同,因此需对扩张观测器带宽ω0进行在线整定以提高四旋翼无人机轨迹跟踪控制品质。（3）针对变质量扰动会影响四旋翼无人机轨迹跟踪控制的问题,设计了Fuzzy-ADRC控制器。在自抗扰控制器的基础上,采用模糊控制器对扩张观测器带宽ω0进行在线整定。定义了模糊控制规则,建立了新的扩张观测器公式并分别对模糊控制器与自抗扰控制器的稳定性进行理论推导与分析,证明了所提算法的收敛性。最后完成了变质量四旋翼无人机Fuzzy-ADRC轨迹跟踪控制系统飞行仿真实验。实验结果表明,Fuzzy-ADRC轨迹跟踪控制系统响应速度更快,最大轨迹跟踪控制误差更小。（4）针对风扰条件下四旋翼无人机轨迹跟踪控制的问题,设计了BP-ADRC控制器。在自抗扰控制器的基础上,设计了整定扩张观测器增益的BP神经网络,给出了扩张观测器增益整定公式,根据风场风扰直接对扩张观测器进行调整。设计搭建了四旋翼无人机BP-ADRC轨迹跟踪控制系统,在风场风扰条件下进行轨迹跟踪控制飞行仿真实验,实验结果表明,BP-ADRC轨迹跟踪控制系统拥有良好的控制能力,其轨迹跟踪控制时间更短、误差更小。