本发明公开了一种基于PID四旋翼飞行器控制系统的设计方法，其方法如为：步骤一、对四种基本飞行姿态进行理论分析；步骤二、推出机体的动力学模型、运动学模型和状态方程模型；步骤三、设计四旋翼飞行器的控制系统；步骤四、针对不同的模型，设计相适应的PID控制通道；步骤五、通过仿真实验结果，验证PID控制算法对机体飞行姿态控制具有更好的适应性和稳定性。本发明的有益效果：更好的反应四旋翼飞行器的飞行机理和空间姿态。简化设计到控制到实现的流程。构建的各仿真模型，精简高效，可直接应用到四旋翼飞行器的实际飞行中。及时调整飞行姿态，提高空中作业的适应性和稳定性，具有较强的抗干扰。