吊挂飞行是直升机特有的飞行方式,在军用和民用领域均已得到广泛的应用。然而,吊挂飞行中,吊挂物的运动会降低直升机的稳定性和操纵性,进而对吊挂飞行任务的执行效率和安全性造成较大影响。通过设计增稳飞行控制律提高直升机吊挂飞行的操稳特性是解决上述问题的有效手段之一。然而,现有飞行控制方法主要用于稳定直升机的运动,缺乏对吊挂物运动的控制,因此,这些控制方法在直升机吊挂飞行中的控制性能尚不令人满意。为了解决这个问题,本文在直升机吊挂系统中接通主动挂钩,建立同时考虑直升机状态反馈和吊挂物运动状态反馈的综合控制律设计方法。首先,本文接通了主动挂钩,该挂钩可以通过纵横向移动实现吊挂物的运动控制。在此基础上,建立了包含主动挂钩的样例直升机/吊挂物耦合系统飞行动力学模型。随后将整套非线性模型进行小扰动线性化处理,在Simulink平台下搭建了仿真试验环境,对悬停和前飞状态的开环操稳特性进行了计算分析。其次,本文采用PID控制方法分别建立了直升机增稳飞行控制律和主动挂钩控制律。在不同飞行状态下,基于经典控制理论完成了上述控制律的参数设计与整定。通过施加不同激励信号以及实施不同机动飞行对设计的控制律进行了全面验证。同时,本文还对比了接通主动挂钩控制和断开主动挂钩控制下,耦合系统的控制效果。结果表明,本文建立的控制方法能显著提高直升机吊挂飞行的稳定性。最后,为了综合考虑直升机飞行控制和吊挂物控制的耦合,本文建立了一套基于线性二次型最优控制（LQR）的全耦合系统状态反馈控制方法。在不同飞行状态下完成了控制律的设计与验证并与PID控制方法进行了对比。结果表明,基于LQR状态反馈控制方法得到的控制律在直升机的稳定控制和吊挂物的稳定控制中均具有更好的控制效果。