四旋翼因其优秀的飞行性能和低廉的成本,得到许多学者、研究机构和厂商的关注,并广泛应用于军事和民用等领域。飞控算法在四旋翼的研究中占据重要的地位,基于四旋翼数学模型设计的控制算法如PID控制、反馈线性化、反步设计和滑模控制等已经被应用到四旋翼的控制当中,并取得了不错的效果。然而,四旋翼精确的数学模型难以建立,因此,基于数学模型的控制算法的性能会受到影响。针对这个问题,本文结合某项目,对四旋翼的控制进行研究,探讨了一种基于集成建模方法的四旋翼控制器设计方法。根据飞控算法快、准的需求,设计一个复杂度低、精度高和响应快速的集成建模方法,解放经典控制算法设计中对四旋翼数学模型的依赖,为四旋翼提供一个高品质的控制器。本文的主要研究工作如下。首先,研究了基于仿真四旋翼飞行器的集成建模控制方法。构造与四旋翼升力控制指令相关的预测函数,搭建并行框架的集成模型。通过引入随机特征选择方法重构原始数据集和采用固定大小最小二乘支持向量机作为子模型,解决了集成模型高维输入和大数据的处理问题。测试结果验证了集成模型获得的效果优于对比的模型,在满足项目指标均方根误差和最大绝对值误差的要求下,它可以快速、高精度地架构四旋翼升力控制指令。其次,研究了基于实际四旋翼飞行器的集成建模控制方法。对集成建模的难点进行分析,给出模型的设计方案。构造与四旋翼位置和姿态控制器相关的四个集成模型,将其在由飞行试验获取的数据集上进行训练和测试,并与其他模型进行了对比。在满足方案设计指标均方根误差和平均绝对值误差的要求下,集成建模方法能够以很小的误差快速逼近四旋翼的控制器,验证了利用集成建模方法对四旋翼的位置和姿态进行控制是可行的。最后将集成模型写入飞控代码中,实际飞行测试。把集成模型转换成C++代码,将其写入Ardupilot飞控代码中,替代原先四旋翼的控制器。然后进行了自主飞行。集成建模的控制方法成功实现对四旋翼的飞行控制。