本发明公开一种具有输出受限的三自由度模型直升机的鲁棒控制方法，将三自由度模型直升机系统分解为俯仰和滚转通道组成的子系统①和偏航通道组成的子系统②，包括步骤：(1)分别将子系统①和子系统②控制系统变换成仿射非线性系统方程形式；(2)分别根据子系统①和子系统②的仿射非线性系统方程来设计鲁棒控制器。本发明考虑了三自由度模型直升机三个轴的运动，将整个系统分成两个子系统，分别针对子系统①和②设计控制器。所设计的控制器使得三自由度模型直升机在系统存在不确定性、未知外部干扰和不可直接测量状态的情况下具有良好的控制性能。