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为解决一种复杂非线性多输人多输出系统的控制器设计问题，对两自由度直升机模型的实时控制方法进行了研究。在详细分析力学和运动学的基础上，利用拉格朗日方法，比较准确地求得了系统的非线性动力学方程。经局部线性化后．设计了线性二次型最优控制器和前馈控制器。仿真和实际测试结果表明，数学模型和控制器设计正确，整个控制系统运行良好。