倾转旋翼机同时具有固定翼飞机和直升机的飞行特性,既能快速长航时地飞行又对起降场地要求较低,并且能在直升机模态、过渡模态、固定翼模态之间进行切换以满足不同的飞行要求。因此,倾转旋翼机无论是在军事领域还是在民用方面的表现都备受期待。倾转旋翼机过渡模态的控制系统设计一直是广大学者研究的难点与热点问题。本文以某小型倾转旋翼机为对象,对其过渡模态进行了研究,主要工作如下:首先,为了更具针对性的对倾转旋翼无人机的过渡模态进行控制算法的研究,当满足无侧滑飞行条件时,对全量模型进行解耦,得到过渡模态的纵向模型。其次,针对解耦得到的过渡模态的纵向模型,在平衡点处对系统进行线性化得到一系列能反映飞行状态的线性时不变系统。然后利用这些系统,用直接拟合的方法和基于HOSVD的方法分别构造多项式LPV系统,即系统矩阵和输入矩阵中的元素都是调度参数倾转角的多项式函数。通过分析比较两种方法的建模过程和建模准确度,可知基于HOSVD的模型转换方法计算量更小。最后,针对模型转换后的多项式近似模型基于Lyapunov稳定性理论并运用SOS规划技术进行了控制器的设计,通过数值仿真实现了从固定翼模态到直升机模态的转换过程,仿真结果表明了整套模型转换和控制器设计方法的有效性。为了加强系统的鲁棒性和抗干扰能力,在原控制器设计的基础上又设计了扰动观测器,在模态转换的过程中加入正弦扰动和参数摄动验证了扰动观测器的有效性。