随着时代的发展,空中机器人结合嵌入式处理器、微传感器技术,已越来越趋近于智能化,功能化,在军事和民用领域均占据重要地位。四旋翼机器人由于其特殊结构、灵便性和易控性获得了广大研究学者和科技公司的关注。其中,如何优化四旋翼机器人的轨迹跟踪问题,是一项重要课题。本文为了对这一问题进行研究,主要做了以下几个方面的工作：1.详细分析四旋翼机器人模型中存在的非线性因素,在避免做过多简化的情况下确定其非线性方程。通过MATLAB建立四旋翼机器人的仿真模型,并将各部分模块化。通过零输入响应和零状态响应验证模型的准确性,为后一步检验控制算法做准备。2.利用动态逆方法设计四旋翼机器人的控制器,根据时间尺度理论与四旋翼状态变量的响应快慢,将动态逆控制器分为三个回路,分别为快、较快和慢回路,分别介绍了各回路期望动态响应函数和响应带宽的选取,最后得到四旋翼机器人的姿态控制和轨迹跟踪的仿真结果,并分析动态逆控制器的鲁棒性。3.为了减小模型参数的不确定性和外界扰动的影响,本文提出在姿态回路动态逆控制器中加入模型参考自适应方法,通过动态逆方法消除原模型的非线性,通过模型参考方法解决参数摄动与外部扰动带来的稳态误差。仿真结果表明,模型参考自适应与动态逆方法的结合具有良好的鲁棒性和跟踪性,用这种方法设计四旋翼的轨迹跟踪控制器是可行有效的。