现代化社会的突飞猛进，新的工业设备不断的更新换代，直升飞机作为现代军工业和民用业基本工业的设备备受人们的青睐，人们从实际用途出发对现代直升飞机提出了更高的控制要求，又由于近年来现代控制理论和智能控制的发展，学者们将现代控制方法应用在直升飞机的控制上来提高控制的性能，本文以固高三自由度直升飞机设备为实验平台，结合滑模变结构理论极点配置及切换控制实现了对飞机规定路径的飞行。完成的预期的实验目标。3-DOF实验被控对象具备了控制领域几类有代表性控制问题：高阶、非线性、强耦合。首先对于实验平台高阶以及强耦合的特点，进行了输入解耦，将七阶实验设备解耦成一个三阶的子系统和一个四阶的子系统。因为两个子系统间没有耦合，所以分别进行设计，由于实验目标是实现飞机俯仰轴方向飞行和横侧轴方向定角度悬停，所以俯仰轴的控制目标是在可控制时间内完成位置的转换，并且需要从初始位置到达目标的位置后子系统二能稳定在这个位置，由于对时间的控制要求，所以选择了全局快速终端滑模理论，这套控制算法很好的解决了系统运行时间可控的要求，但是由于滑模变结构控制本身带来的系统的抖振特点，无法完成对旋转运动的初始化，所以再运用极点配置原理稳态特性好的特点，将二者有效的结合起来取长补短，实现了启动运行的快速性、时间的可控性和稳态的平稳性的各种控制目标的完美的结合。对于子系统一旋转轴和横侧轴有着较强的耦合不好解耦，这样对于一个四阶系统的稳定性也是一个较高的要求，所以采用反演滑模控制算法，这套控制算法的特性在于每一阶次的系统稳定的前提下，逐步反推到四阶系统稳定。反演控制算法个特点正好适合的本文旋转方向的控制要求，同时实验结果说明反演控制算法完成的控制目标。