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本文讨论基于LQR最优调节器的三自由度直升机控制系统，三自由度直升机控制系统是一个典型的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强藕合控制系统.研究分析了三自由度直升机控制系统的数学模型,介绍了线性二次型最优调节器(LQR)的基本原理,并针对直升机控制系统的平衡控制问题,设计了线性二次型最优调节器(LQR)实现对三自由度直升机的最优控制,MATLAB仿真结果表明了该方法有较好的控制效果。