制器时还需要考虑到时变的外部干扰问题。除外界扰动以外，在每次飞行中，不同的负载导致飞行器的重量以及转动惯量也都会有很大程度上的差别。由于四旋翼无人飞行器的动力学模型相对复杂，其动力学模型中的一些空气动力学参数很难准确测量，这些不确定性进一步增加了
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f硕士学位论文开题报告
飞行控制系统设计的难度。使得传统的控制算法无法理想地解决这些问题，也就更加难以在工程实践中达到良好控制效果。
无人机除了在飞行过程中除需要调节至指定位置及姿态以外，另外在一些特殊应用场景下，比如执行一定路径下的航拍任务或者在信号干扰较为强的区域进行巡航任务，对其路径进行预先的路径规划以及执行对此路径的跟踪具有很重要的现实意义。但是，由于无人机在对路径跟踪时，会受到来自环境中侧风，无人机结构气动参数建模不精准以及执行结构的时延的影响，导致无人机最后无法按照预先设定的路线进行。因此需要利用飞行器实时位姿信号反馈来控制飞行器跟踪预定轨迹来实现四旋翼无人飞行器轨迹跟踪控制。
因此，各种各样针对四旋翼的轨迹跟踪和飞行控制方法被研究提出，例如反步法67，反馈线性化89和PID10等。由此可见针对微型四旋翼飞行器在复杂环境下，满足特殊飞行要求时的轨迹实现稳定的跟踪控制的研究具有一定的理论意义和实用价值。
12国内外研究现状及发展动态
四旋翼飞行器的概念最早是由Breguet兄弟实现的，在19世纪初期，他们研制了第一架四旋翼飞行器，被称为BreguetRichet“旋翼机1号”（如图11），焊接的四根钢管构成十字交叉分布是该旋翼机的主机体框架。1907年9月，“旋翼机1号”实现了旋翼机携带驾驶员的首次升空11。虽然第一架四旋翼飞行器没有实现稳定飞行，但极大的推进了四旋翼飞行器的发展。
图11BreguetRichet“旋翼机1号”1956年，在纽约的Amitycille，Co
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gs制造了一架具有两个发动机的四旋翼飞行器（如图12），通过改变每个螺旋桨的转速来产生推力，进而实现该飞行器的飞行。
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图12Co
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gs的四旋翼飞行器那段时期大多以载人四旋翼飞行器为主，原型机的性能和稳定性较差，操作性能和实用性能都很低，所以在后来的数十年中旋翼无人机几乎停止发展。直到近十几年来，随着先进控制理论、空气动力学理论、微电子技术以及材料技术等相关学科的发展，再次掀起了以四旋翼无人飞行器为代表的多旋翼无人飞行器的研究热潮，并取得了大量的成果。
美国宾夕法尼亚大学GRASP实验室设计的四旋翼r