垂直起降飞行器作为当下最为热门的一类飞行器,在军用、民用领域亦或是科研领域均受到广泛关注。该类飞行器具有非线性、强耦合及多输入多输出等特点,控制难度较大。本文基于垂直起降飞行器的简化模型,采用非线性输出调节的一般求解方法,对该类飞行器的降落控制算法进行设计。本文对垂直起降飞行器的运动学模型进行分析,考虑机翼两端扰动对模型的影响,并针对降落平台为非静态情况,如海面舰船甲板由于海浪影响在垂直方向上会呈现振荡运动,基于内模方法完成了轨迹跟踪与扰动抑制算法的设计,实现了飞行器的平稳降落控制。该算法对系统参数的不确定性和外部扰动影响具有很好的鲁棒性。进一步地,针对多机协同降落情形,基于有向图通信拓扑及一致性原理,设计了协同编队控制算法,实现了多飞行器的协同与降落控制。具体地,本文的主要工作有:首先,基于垂直起降飞行器的受力分析情况完成运动学建模,并考虑该类飞行器的降落问题。将该类飞行器降落至振荡平台问题转化为飞行器的轨迹跟踪问题与扰动抑制问题。接着基于输出调节问题处理的一般方法,分别完成了内模动态设计和镇定控制器设计。将飞行器系统和内模动态构成的增广系统视作由垂直动态和内模动态构成的子系统与由水平动态、角度动态和内模动态构成的子系统的反馈互联结构,通过设计合适的控制器使得两个子系统均具有一定的输入状态稳定性质(ISS),并进一步利用小增益定理完成了闭环系统稳定性的分析与证明。其次,将上述结果推广至多飞行器的协同降落控制问题。考虑一组异质的垂直起降飞行器的协同降落控制,基于一致性原理,将所要求降落平台视为领导者,其余飞行器视为跟随者,采取有向图通信拓扑策略进行飞行器间的相对位置信息交互,分别设计了分布式鲁棒协同控制器和基于自适应分布式观测器的协同控制器。所设计的两种控制算法均能够使得该组飞行器以协同编队形式跟随降落平台运动,并在完全跟随状态下实现平滑降落。所设计控制算法对于飞行器参数不确定性具有较好的鲁棒性。最后,通过基于开源四旋翼平台和室内运动捕捉系统,完成了多架飞行器的协同控制实验,对所设计的两种协同控制算法的有效性进行了验证,并通过与PID控制算法下的实验效果对比,展示了本文所设计协同控制算法在稳态跟踪精度方面的优势。