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四旋翼飞行器是一种欠驱动、强耦合的非线性系统。针对四旋翼飞行器姿态稳定性优化控制进行研究，在一定的约束条件下，建立了四旋翼飞行器非线性动力学模型。为避免姿态与位置耦合，提高工程应用价值，设计了一种基于反步法的控制器。完成了两次仿真：首先为定点悬停，实验结果表明对于飞行器的位置和姿态控制，所设计控制器都能对定点悬停表现出良好的控制性能；其次为轨迹跟踪，结果表明所设计控制器能够使飞行器按照预定轨迹飞行，实际轨迹与期望轨迹基本重合。两个实验验证了所设计控制器的有效性。