在当今追求效率的时代里,扑翼飞行器凭借其相对于传统飞行器更高的飞行效率成为当今研究的热点。因为扑翼飞行器是利用大自然中鸟类或者飞行类昆虫的飞行方式,有着高效的飞行方式,所以其未来无论是在民用还是军事的领域都会有较大的发展前景,会是以后飞行器主要的发展趋势。据此本文对扑翼飞行器的数学模型进行了研究,并设计了一套以基于模型参考自适应算法的轨迹控制系统,进行了控制系统系统以及实验设计,实现了扑翼飞行器的实验尝试。本文的具体研究如下:首先,在查询阅读许多国内外文献的情况下,充分的了解国内外扑翼飞行器的发展状况后,为了进一步普及扑翼飞行器在各个领域以及行业的应用,提出了扑翼飞行器轨迹控制作为本课题的研究内容以及研究依据和意义,并阐述了扑翼飞行器的几点关键技术要求。其次,对扑翼飞行的数学模型进行了深入的研究,基于建立的扑翼飞行器的三种坐标系统,对飞行器的力学模型以及空气动力学模型进行了建立,并且对模型进行了分析,然后推导出了飞行器的动力学方程,为本文设计控制系统打下了基础。再次,通过研究分析现有的无人飞行器的控制系统后,设计了扑翼飞行器的控制系统,主要由模型参考自适应算法的航向控制器、传统PID算法的姿态控制器以及制导律组成;并使用Matlab软件的Simulink模块对设计的扑翼飞行器的控制系统进行了仿真,包括了轨迹生成模块、模型参考自适应控制器模块、飞行器本体模块和轨迹显示模块,然后对仿真的结果进行了具体的分析,检验了本文设计的控制系统的稳定性以及合理性。最后,通过对扑翼飞行器的测绘,使用Solid Works软件对扑翼飞行器的机械结构进行建模,并对不足的地方进行了改进;使用STM32F407为主控芯片,并用Altium Designer软件对飞行器控制器的硬件部分电路进行了搭建;将飞行器组装起来后,对小轨迹实验以及大轨迹实验平台进行搭建,为验证扑翼飞行器的可行性做好了准备。