Цель исследования. Повышение точности наведения робототехнического захвата, установленного на беспилотном летательном аппарате, и стабильности всей комбинированной воздушной манипуляционной системы является основной целью данного исследования. Для достижения указанной цели была решена частная задача разработки системы управления манипулятора, которая учитывает совместное рабочее пространство манипулятора и беспилотного летательного аппарата. Методы. В данной работе предложена кинематическая модель манипулятора с тремя степенями свободы, которая является частью воздушной манипуляционной системы квадроротора. Поворотное движение двух последовательных звеньев выполняется с помощью шарнирного соединения. Для данного манипулятора были решены прямая и обратная задача кинематики, а также получены уравнения для динамической модели. Динамический отклик каждого звена достаточен для быстрой стабилизации системы с небольшим перерегулированием. На основе этих данных для управления манипулятором был разработан самонастраивающийся нечеткий пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регулятор. Система управления для каждого звена манипулятора состоит из ПИД-регулятора и нечеткого ПИД-вывода с использованием метода Мамдани. Результаты. Было проведено моделирование разработанной системы управления манипулятором при отсутствии возмущений. Показано, что предложенная система управления удовлетворяет заданным требованиям и обеспечивает непрерывное и плавное перемещение звеньев манипулятора по рассчитанной траектории. Заключение. Разработанный метод управления движением трехзвенного манипулятора обеспечивает горизонтальный сдвиг центра масс не более 1,25 мм, что является приемлемым результатом для быстрой стабилизации беспилотным летательным манипулятором и проведения дальнейших практических экспериментов.