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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

1. 随着无人机相关产业的不断发展，现无人机对控制系统的可靠性和安全性提出了更高的要求，而系统的可靠性在很大程度上取决于旋翼无人机执行机构和传感器的运行状况。由于无人机长时间处于户外，执行器长时间在恶劣环境下工作会引起系统部分零件的老化，导致无人机执行机构或传感器产生故障，从而无人机飞行姿态控制的精度甚至影响整个控制系统的稳定性和可靠性,因此,实现对这些故障的容错控制显得尤为重要。
2. 如今,四旋翼无人机对轨迹跟踪精度以及稳定性很大程度上决定了其完成任务的能力,随着对控制性能要求的提高,不仅要考虑四旋翼无人机的自身摄动和失效故障,还要考虑其外部干扰，因此容错抗干扰对四旋翼无人机轨迹跟踪控制系统的设计具有重要意义。

2. 研究的基本内容

研究考虑了四旋翼无人机外部干扰及自身存在故障的情况，通过设计干扰观测器和故障估计器来估计干扰和故障，采用复合控制的方法实现了对其位置和角度的稳定跟踪，在无人机执行器存在故障的特殊情况下设计复合控制器既能有效的抑制干扰故障又能够确保系统渐进稳定飞行。

通过实验仿真证明该方法的可行性。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1. 首先进行四旋翼无人机的建模；
2. 建立一个执行器故障模型（由于四旋翼无人机旋翼保护装置并不十分完备，再加上无人机执行任务时工作环境的变化，旋翼损伤故障会偶有发生，导致执行器的失效故障，影响了无人机的飞行品质。

   ）；

3. 容错复合控制器的设计（本次研究主要考虑四旋翼无人机的轨迹跟踪时的自身摄动与外界干扰以及无人机执行机构的部分失效故障。

   ）；

4. 进行仿真分析。
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   4. 参考文献

   • [1] 蔡健.各国无人机应用及发展概览[j].中国安防,2016(9):91-103.

   • [2] 丁文锐,黄文乾.无人机数据链抗干扰技术发展综述[j]. 电子技术应用,2016,42(10).

   • [3] 吕淳朴.无人机pid 控制技术研究[a].2014（第五届）中国无人机大会论文集[c].2014:6.

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