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根据六自由度刚体动力学和运动学，分析了纵列式无人直升机的受力和力矩，建立了非线性动力学模型。针对直升机姿态环的动力学特征，设计了快动态环和慢动态环控制器，分别对直升机快慢动态过程求逆。仿真验证了俯仰、滚转和偏航通道对正弦和阶跃指令的跟踪性能，并验证了非零状态下控制器的稳定性，结果表明控制器设计的模型误差较小，具备一定的鲁棒性，满足期望的要求。