近些年来,无人机已经在人民的生活中发挥着越来越重要的作用。小型四旋翼飞行器由于其结构简单、机动性能好、制造成本低廉,更被广泛应用于侦察、航拍等军用和民用邻域。但是飞行器在执行任务时不能长时间飞行,现在的飞行器携带的电池一般只能满足几十分钟,就需要补充电能,限制了其发展。研究利用混合电源(超级电容和蓄电池)作为飞行器能量的来源,首次在飞行器电池管理系统中加入混合电源管理策略,智能分配混合电源的出力分配,既可以提高飞行器的控制性能,又能提高飞行器的可靠性与安全性,满足飞行器瞬间需要较大能量的需求,减少功率波动对电池的冲击。把四旋翼与固定翼进行比较,控制的难度大的多,四旋翼由于其动力系统的特殊性、飞行方向的灵活多变,不像固定翼,需要进行转向的固定操作,控制需要设计多变量的飞行器的飞控系统。飞行的过程不经要考虑位置和方向的控制,还要对四个旋翼、高度以及各种干扰进行设计,基于串级PID控制器设计四旋翼飞行器的控制系统,对设计的PID控制系统仿真,验证设计控制方法的有效性,改进传统的PID控制,对自抗扰控制器的基本原理进行了深入分析;自抗扰控制技术由三个主要的环节组成:跟踪微分器,扩张状态观测器,以及基于扩张状态观测器的反馈控制。通过设计的蜂鸟平台对设计的控制方法进行了仿真和实验,控制系统在受到外部干扰后,能够对控制参数重新整定达到自抗扰的控制效果。鉴于四旋翼飞行器的控制特点,如何提高复杂工况下控制的稳定性、抗干扰性和遥控精度,保证结构小型化、强的攀升能力、能量供给更加安全可靠、高飞行性能及稳定性,具有较大的研究意义。