为进一步提高无人机在不同飞行任务下的气动性能,常采用变形机翼技术。在所有机翼变形方式中,伸缩机翼是其中一种效果明显的变形方式。大展弦比机翼无人机的航程和燃油效率较优,但缺乏机动性;小展弦比机翼无人机的飞行速度更快、机动性更强,但气动性能较差。伸缩机翼技术可在单个机翼中集成大展弦比机翼与小展弦比机翼的优点,在飞行过程中可调整自身的展弦比,使得在整个任务剖面下均有较优的气动性能。然而,伸缩机翼的性能收益受到伸缩机构带来的机翼增重量的影响,机翼增重将导致伸缩翼的性能收益减少。随着SMA材料的发展,可利用SMA作为伸缩机翼的作动源以降低机翼增重量。基于以上背景,本文以伸缩机翼作为研究对象,对翼型选择、机械结构、性能评估、SMA作动系统等关键问题进行深入研究。具体研究内容如下:（1）在给定的任务剖面下,利用Profili软件完成翼型气动分析,并通过解析评估法选择NACA4415作为伸缩机翼翼型。（2）完成伸缩机翼的机构设计与有限元分析,利用菱形连杆机构将作动系统输出的小位移放大。同时完成菱形连杆机构的运动学与动力学分析,以及连杆的静力学分析。结果表明,展长最大时翼尖的相对变形量为2.26%,最大应力处位于相对弦长34.6%的位置处,连杆的最大应力值为333.62MPa,最大变形量为6.37mm。（3）基于AVL完成伸缩机翼的非对称伸缩与对称伸缩的性能评估,并研究机翼增重对其性能收益的影响。结果表明,在产生相同的滚转力矩的条件下,非对称伸缩翼比固定翼将产生更少的偏航力矩,且滚转率响应更优。相比于固定翼,伸缩翼的最大升阻比提高36.57%,最大升力系数提高34.85%;伸缩翼无人机的阻力、航时与航程、起飞与着陆距离等性能收益受到机翼增重量影响,增重量越大,其性能收益越少。（4）搭建SMA基本参数测试系统,完成SMA Brinson本构模型与SMA温度方程中相关参数的测定,并研究在不同的拉伸速率下SMA材料的力学特性。结果表明,SMA在不同的拉伸速率下,将产生不同的力学性能。当拉伸速率增加时,马氏体相变开始应力与结束应力值增大,同时应力平台长度减少。（5）设计偏动式SMA作动系统以及差动式SMA作动系统,在Simulink平台下完成系统的开环特性仿真,并分别使用模糊PID并行控制与模糊PID切换控制完成SMA作动系统的闭环位移控制。开环仿真结果表明,在不同的弹簧劲度系数以及不同的SMA加热方法下,SMA作动系统将产生不同的力学行为。闭环仿真结果表明,模糊PID并行控制与模糊PID切换控制均能对SMA作动系统进行有效控制。