自直升机诞生以来，各国科研工作者就在探索怎样准确获取其飞行规律，来满足飞行控制系统设计、飞行仿真系统设计、飞行品质评估等多方面的需求[2]。发展到如今，对大型直升机和微型直升机的动态模型的相关研究已经比较成熟[3]。如根据直升机基本动态原理，通过逐步建模从而得到很高阶直升机动态模型的方法，该方法以用于大型直升机的研究和设计[4]。而微型直升机由于其结构等问题的特殊性，这种方法很难用于实际的工程实践。目前，微型直升机有很多建模方法。其中有两种主流方法建模系统方法：一种是第一原理模型，其中从基于一些物理规律描述了动态模型；另一种是系统辨识建模法，是利用一些计算工具来获得的数学模型[5]。83094

为了把现代控制技术应用于微型直升机，必然需要一个精确的数学模型。该模型不仅能准确反映直升机的主要动态特性，还能实时预测直升机的运动状态。由于直升机的动态复杂性，开发这样一个模型是一个具有挑战性的工作[6]。

对于微型直升机，典型的第一原理模型是非线性的，并且包含许多状态，因为它分析了直升机各个部件的受力，并利用力和力矩的合成得到运动方程。这种模型的优点是，它意味着覆盖广泛的飞行条件，能够通过模型充分了解直升机的内在的运动机理。然而，它的质量可能会因建模中不适当的简化和假设而退化[7]。此外，有很多固有的物理参数需要确定，其中一些可以直接测量，但另外一些因素，如旋翼尾迹与机身和尾桨等部件存在干扰、旋翼与机身间运动耦合等一系列复杂现象的存在[2]，尽管在一定程度上可以通过繁琐和琐碎的实验验证和改进来处理，但是对于这种模型所有这些都将导致不准确和不确定性。论文网

一个利用第一原理模型的模型直升机的很好的例子是最小复杂直升机仿真数学模型，小规模的直升机最近的精确模型是由Gavrilets提供的[8]，其中动力学方程使用了基本的直升机理论来获得，并提供了外力和外力矩的非线性表达式。该模型成功地用于特技飞行控制设计[9]。此外，奥尔堡大学开展了一系列关于自主直升机项目，包括第一原理非线性模型的发展[10]。但是对于比较复杂的实际系统，这种建模方式还有很大的局限性。而且，采用修正的手段虽然部分可以弥补气动力计算的不足，但这样会花费大量的人力、物力、财力。即使花费这么多代价进行实验，也难以获得精确的直升机模型。因此，对于模型有较高要求的应用场合，这种建模方法就不能满足要求了。为了克服上面的不足，现在我们采用系统辨识的方法来辨识系统中的参数[11]。

利用系统辨识法辨识的基本过程是：在微型直升机飞行状态下给直升机施加一定的操纵量，直升机会对所施加的操纵量产生一定的响应，通过传感器记录的输入量和直升机各个状态量的响应就可以得到直升机动力学系统的输入―输出数据，对测量得到的数据进行筛选、处理，这些数据一部分用于辨识，另一部分用于校验。由于测量得到的输入―输出反映了直升机动力学的固有特性（相频、幅频、耦合），因此可以采用系统辨识的方法得到一个在一定程度上反映出直升机力学特性的模型。根据不同的应用目的，在候选的模型集中选择适当的模型结构，通过调整模型参数的方法使模型对于实验中的真实输入的响应尽可能地与直升机的实际响应相一致。最后，采用校验数据对模型进行校验，如果模型得出的响应与实测的直升机响应仍然保持一致，则说明辨识得到的数学模型反映了直升机的动力学特性，辨识成功[12]。