随着无人机领域的快速发展,固定翼无人机和旋翼无人机已经在民用以及军用领域得到了越来越广泛的应用。旋翼无人机的续航能力有限,固定翼无人机对于起飞降落场地要求较高等一些缺点,使得具备长时间续航又能够完成垂直起飞降落的垂直起降固定翼无人机得到了发展。虽然垂直起降固定翼无人机的能力较旋翼以及固定翼无人机得到了提升,但是由于单架无人机的工作范围和工作效率有限难以完成一些复杂性的工作。多架无人机间的协同工作可以很好的解决单架无人机的上述缺点,更加高效的完成复杂的任务,例如在搜救、货物运输以及巡检等方面具有广泛的应用前景。因此,垂直起降固定翼无人机的控制策略研究以及垂直起降固定翼无人机的编队研究是非常必要的,并且具有重要的理论价值和实际意义。针对垂直起降固定翼无人机的单机控制方法以及编队飞行控制方法展开的具体研究过程如下:首先对垂直起降固定翼无人机进行建模,垂直起降固定翼无人机的旋翼模态运动过程、固定翼模态运动过程以及切换过程的运动特性不同,需要分别对三种不同的运动状态进行建模,为后文单机控制策略的设计以及MATLAB仿真过程无人机模型的建立奠定基础。旋翼模态到固定翼模态和固定模态到旋翼模态的切换过程是垂直起降无人机运动过程中的关键阶段。两种模态切换过程控制策略的研究具有重要的实际意义,在第三章中设计了基于空速变化的模态切换控制策略。为了保证无人机执行任务过程的稳定性,对固定翼模态下无人机巡航过程的控制律也进行了设计。考虑到编队飞行过程中的安全问题,在领航-跟随法的基础上设计了无人机的编队控制方法以及两种从机航迹生成算法,并采用分布式编队控制策略,确保多架垂直起降固定翼无人机的编队飞行过程中的安全性。最后对所设计的垂直起降固定翼无人机控制策略、切换过程控制策略以及编队飞行控制算法进行了仿真验证和实际的飞行试验。数据分析结果表明本文所设计的固定翼模态控制器、转换控制策略以及编队控制算法具有良好的控制效果。