近年来,能够兼顾高速巡航与垂直起降的倾转旋翼无人机成为无人机领域研究重点。倾转旋翼无人机过渡模态非线性强,旋翼机翼干扰问题严重,使得其过渡模态姿态控制未能得到有效解决。本文以倾转多旋翼无人机为对象,结合风洞实验和CFD（Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学）仿真建立倾转旋翼无人机过渡模态干扰模型;然后,针对倾转角跳变策略出现的掉高和姿态失稳现象,提出基于倾转曲线的倾转策略设计和优化方法;在此基础上,设计了基于MPC的自适应补偿控制算法。最后设计了原理验证样机系统,完成算法验证实验。主要的研究工作如下:（1）“机理建模-CFD仿真/风洞实验-参数辨识”相结合的过渡模态旋翼机翼干扰的系统性建模策略。针对过渡模态的旋翼机翼干扰问题,以滑流理论为基础,分别建立滑流区气体流速模型和滑流区面积模型,推导过渡模态旋翼机翼干扰机理模型。采用CFD仿真获取过渡模态干扰存在下气动数据,通过风洞数据对比,验证可靠性。针对机理模型中经验参数不匹配的情况,以CFD仿真数据为基础,选取小攻角工况下数据,采用遗传算法辨识机理模型中气体流管收缩系数和流速衰减系数;选取大攻角工况数据,采用BP神经网络算法对大攻角下气动系数进行辨识,完成过渡模态旋翼机翼干扰建模。（2）基于倾转曲线的过渡模态倾转策略设计。针对现有倾转角跳变策略出现的姿态和高度剧烈振荡问题,设计过渡模态倾转曲线,并提出了倾转角超前跳转的倾转策略。综合考虑过渡模态中高度、姿态、旋翼转速变化量和倾转时间等指标,设计优化函数,采用遗传算法对基于倾转曲线的过渡模态倾转策略的参数进行优化和设计。完成数值仿真对比实验,验证了提出的倾转策略的有效性。（3）基于自适应补偿的过渡模态控制算法设计。针对包含旋翼机翼干扰的系统模型,设计MPC（模型预测控制）控制器。考虑旋翼机翼干扰模型存在的误差,结合PID控制器,构建基于MPC与PID的并联加权控制算法。通过模型动态修正和控制器权值调整的迭代设计,获得基于干扰补偿的倾转旋翼无人机过渡模态姿态控制器。最后设计基于Simulink与X-plane的高保真仿真系统,验证算法的可行性。（4）设计数据采集和原理验证样机系统,初步完成无人机实物实验。以倾转三旋翼构型为基础,设计原理验证样机。针对系统中无人机状态感知能力不足的情况,引入攻角传感器、旋翼转速传感器、倾转角反馈传感器,设计相应的数据采集系统的软件和硬件。在由倾转三旋翼原理验证样机和数据采集系统构成的验证系统上,开展试验飞行,对倾转策略和控制算法进行验证。