电动直升机具有垂直起降、空中悬停和巡航飞行的能力,并且操作容易,成本低,广泛应用于洪水、地震等紧急情况的处理。本文以设计一种电动直升机自主飞行控制系统为课题,主要研究了飞行控制硬件、软件设计,简单分析了动力学模型及控制器设计。本篇文章的主要内容概括如下：本文首先介绍了无人直升机的背景及意义,在了解国内外研究现状与发展趋势的基础上,针对电动直升机的特点,给出了系统总体的方案设计,并给出了飞行控制系统硬件的总框架。阐述了飞行控制板电路设计,介绍了UBEC、传感器硬件系统、RGB指示灯、OLED_SD模块等电路设计和PCB布局。在介绍了飞行控制系统硬件设计的基础上,讨论了与之相对应的嵌入式软件系统设计。给出了飞行控制系统软件的整体框架；介绍了飞行控制板软件设计,其中对通讯软件、电压检测和固件升级做了具体介绍；阐述了AHRS、GPS模块、磁罗盘模块、RGB指示灯和OLED_SD模块的软件设计。在完成软硬件设计的基础上,主要分析了电动直升机机体动态系统结构；讨论了主旋翼和稳定杆的动力学；对电动直升机的线运动和姿态运动进行了分析；建立了电动直升机的动力学模型,并通过MATLAB中的系统辨识工具箱进行系统辨识；探讨了线性二次积分的控制方法,并完成控制系统的设计。在软硬件和控制器设计完成后,本文首先对飞行控制平台的软硬件的可行性进行实验验证,然后通过无线电小型直升机STGLE搭载本文设计的电动无人直升机控制系统进行室外飞行试验,记录STGLE室外飞行的实验数据,完成了电动直升机的自主飞行。