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针对三自由度直升机系统实验过程中受到外界干扰具有不确定性的问题，设计一种基于鲁棒控制的三自由度直升机半实物仿真实验方法。通过建立三通道姿态运动的动力学模型，利用鲁棒控制方法设计控制律，进行仿真实验，并将鲁棒控制程序用于直升机系统实物，利用H∞控制理论设计鲁棒控制算法进行半实物仿真实验。实验结果表明：仿真实验和半实物仿真实验均能较好地控制直升机姿态，系统模型存在不确定性或外界干扰不明确时，鲁棒控制算法仍能使姿态控制系统稳定并满足预期要求。