自主控制是實(shí)現(xiàn)四旋翼無人機(jī)主要功能的關(guān)鍵技術(shù)，其涉及諸多內(nèi)容，本書主要圍繞四旋翼無人機(jī)建模與參數(shù)辨識、姿態(tài)抗擾控制、避障航跡規(guī)劃等展開研究。針對四旋翼無人機(jī)建模與參數(shù)辨識，闡述了基于牛頓-歐拉公式建立四旋翼無人機(jī)數(shù)學(xué)模型的方法，介紹了CIFER頻域算法，將其引入到四旋翼模型參數(shù)的辨識中，并給出了具體步驟，得到了復(fù)雜程度適中、較為準(zhǔn)確的系統(tǒng)模型。針對四旋翼無人機(jī)姿態(tài)控制，引入了基于NLADRC的姿態(tài)解耦控制器，介紹了自抗擾控制的基本思想，對非線性ADRC進(jìn)行了線性化，設(shè)計了一種更為簡潔的基于LADRC的四旋翼無人機(jī)姿態(tài)控制器，并采用改進(jìn)粒子群算法進(jìn)行了參數(shù)整定。針對避障航跡規(guī)劃問題，分別研究了單機(jī)、多機(jī)避障航跡規(guī)劃方法。在單機(jī)離線避障航跡規(guī)劃方面，介紹了一種改進(jìn)的人工蜂群算法，將其引入避障航跡規(guī)劃中，得到了滿足四旋翼無人機(jī)性能約束的最優(yōu)航跡；在單機(jī)在線避障航跡規(guī)劃方面，介紹了HDSO-RRT算法，將其引入避障航跡規(guī)劃中，該方法優(yōu)化了算法規(guī)劃時間、航跡長度和轉(zhuǎn)彎角度等。在多機(jī)編隊(duì)避障航跡規(guī)劃方面，研究了基于一致性和人工勢場的四旋翼無人機(jī)編隊(duì)避障航跡規(guī)劃方法，所設(shè)計的控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)了四旋翼無人機(jī)編隊(duì)隊(duì)形的生成和保持以及對障礙物的規(guī)避，同時可以避免編隊(duì)四旋翼無人機(jī)之間發(fā)生碰撞。