近年来,随着科技的快速发展,四旋翼无人机凭借体积小、控制灵活度高、飞行环境适应性强、价格优势突出等特点备受各个领域青睐。然而,该飞控系统是一典型非线性系统,具有参数多且关联性强、欠驱动等特质,当其在各行业应用时会受到不同的干扰因素影响。基于此,本文将四旋翼无人机作为研究对象,为提升其在作业场合下飞控系统的调节速度、抑制未知扰动的能力以及鲁棒性,提出滑模自抗扰控制算法,以实现无人机不同工作场景下高度、姿态稳定控制。本文研究的主要内容如下:第一,分析“+”字型结构无人机的飞行原理,利用牛二定律和欧拉方程分别建立飞行器在平移运动和旋转运动下的数学模型,将二者结合构建出四旋翼无人机动力学模型。并简要分析数学模型中姿态和位置参数,为后续控制方案设计和控制器算法的提出奠定了基础。第二,针对四旋翼无人机的数学模型不精准、内外扰动量多等问题,提出采用自抗扰控制算法（ADRC）对其飞行高度和机身姿态（滚转角Roll、俯仰角Pitch、偏航角Yaw）四回路分别控制。在该控制策略下的仿真实验中,四旋翼无人机各通道均可在2秒内达到期望值并实现稳定悬停,且对外界噪声扰动具备一定的抑制能力。第三,针对ADRC中非线性函数（fal）不平滑问题,通过混合插值法以及改进原则设计出全区域内光滑且连续的新非线性函数（faln）。并将ADRC中fal函数均用此法进行改进,从而提出一种改进型自抗扰控制器。为验证改进型ADRC算法对飞行器控制系统的性能影响,将其与ADRC算法下的飞控性能进行对比。仿真结果表明,改进后的飞行器控制系统快速性提高40%左右且抑制干扰能力更强,但当参数变化时,飞控系统鲁棒性较弱,无法满足飞行作业要求。第四,对于无人机被控对象而言,为进一步提高其飞控系统的鲁棒性和抑制扰动能力等性能,将改进型ADRC中的非线性误差反馈率部分设计为非奇异终端变结构控制率,提出一种滑模自抗扰控制算法（复合ADRC）。实验结果表明,与前两种控制策略下的飞控系统性能相比,基于复合ADRC算法的飞行器控制系统位姿跟踪速度最快,外界干扰基本对飞行器姿态无波动影响,且鲁棒性强。