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针对Qball-X4四旋翼无人飞行器自身的结构特点，建立了系统的非线性数学模型，基于此模型设计了由姿态内环与位置外环组成的双闭环PID控制器，并根据姿态与位置的耦合关系提出了内外环之间进行控制量校正的方法，以提高控制器的控制精度。最后将该控制器用于Qball—X4系统，成功地实现了室内定点悬停飞行，实验结果验证了该控制方法的有效性以及较好的控制效果。