无人机UAV是无人驾驶飞机（UnmannedAerial Vehicle）的简称，它是一种由机械动力驱动、机上无人驾驶、并可以多次重复使用的飞行器。无人机现在已经在军事领域上广泛的应用，在民用上也日益凸显出优势。目前，无人机已经在各国风行已久，无人机飞行控制技术亟待提高。于是，发展提高无人机飞行自动控制技术就成了当务之急。无人机的自动飞行控制系统是无人机的核心部分。无人机的飞行控制律设计决定了它的飞行性能。这些性能包括各种飞行性能，例如：起飞着陆性能、作业飞行性能、飞行安全可靠性、飞行可监控性、系统的自动化性、可维护性等。因此，研究无人机的自动飞行控制技术具有十分重要的意义。本文针对无人机的飞行控制系统，重点对其俯仰通道进行基于滑模变结构理论的控制律设计，并对设计的系统进行仿真分析和验证。首先，介绍了无人机模型常用的坐标系，然后针对某型号无人机，建立无人机运动的数学模型，并将无人机的空间运动进行解耦及线性化处理，得到无人机纵向通道的线性化方程。建立无人机运动的数学模型是分析和设计飞行控制系统的首要工作，为分析和设计无人机的飞行控制系统奠定了基础。其次，介绍了典型的无人机飞行控制系统的总体结构、工作原理。在了解了相关知识的基础上，分析了无人机的俯仰运动特性，将研究重点集中在无人机纵向运动的短周期模态上，针对无人机飞行控制系统对自然频率和阻尼比的期望指标，设计了无人机俯仰通道的PD控制器，并对设计的PD控制器进行仿真分析与验证。然后，介绍滑模变结构的控制原理和变结构系统中存在的抖振的问题，并分析抖振产生的原因。利用滑模变结构控制对系统内部参数摄动以及系统外部干扰具有不变性的特点来设计无人机的飞行控制系统，本文在设计切换函数时先选择指数趋近律来削弱抖振，但效果并不理想，考虑系统控制受限的因素，本文采用的自适应滑模变结构减抖方法削弱变结构控制系统的抖振，仿真结果表明，这种方法可以将变结构系统的抖振降低到很小的程度。最后，利用Matlab对设计的滑模变结构控制系统进行仿真验证，并与传统PD控制结果进行对比。仿真结果表明，在无人机空域变化的情况下，所设计的滑模变结构控制系统具有良好的自治能力及抗干扰能力，并且自适应滑模控制器可以有效的削弱变结构系统产生的抖振，取得较为满意的控制效果，具有一定的理论及实践意义。