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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种基于模型补偿的四旋翼无人机抗扰控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119105282B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411241918.5，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种基于模型补偿的四旋翼无人机抗扰控制方法是由王建园;张渊哲;陈金宝;符洋;王健;甘诗玥;仲储康设计研发完成，并于2024-09-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于模型补偿的四旋翼无人机抗扰控制方法在说明书摘要公布了：本发明属于航空飞行器控制技术领域，具体为一种基于模型补偿的四旋翼无人机抗扰控制方法，包括以下步骤：S1：建立带有未知扰动的四旋翼无人机姿态动力学模型；S2：基于输出反馈，设计离散时域下模型补偿扩张状态观测器，对姿态输出信号和未知扰动进行观测反馈；S3：根据姿态动力学模型，设计增量式模型预测控制器；控制方法兼顾输入限制和输入变化率的限制，能够以更小的控制输入达到更好的效果，可以有效减少无人机频繁大功率机动带来的能源损耗。本发明以更优的输入限制，达到了比传统加饱和函数限制输入的方法更好的控制效果。本发明控制方法能够在合理考虑输入约束的情况下，实现离散时域下四旋翼无人机的姿态稳定控制。

本发明授权一种基于模型补偿的四旋翼无人机抗扰控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于模型补偿的四旋翼无人机抗扰控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：四旋翼无人机姿态动力学模型的建立：定义在机体坐标系下绕X轴、Y轴和Z轴旋转所形成的角度分别为四旋翼无人机的滚转角Φ、俯仰角θ和偏航角ψ，利用欧拉方程,建立四旋翼无人机姿态动力学模型；S2：离散时域下模型补偿扩张状态观测器的设计：在离散时域下设计一种新型的模型补偿扩张状态观测器，该观测器根据四旋翼无人机姿态动力学方程进行补偿，以提高对未知扰动估计的精度；S3：增量式模型预测控制器的设计；所述S1中四旋翼无人机姿态动力学模型如下: 1其中Θ=[Φ，θ，ψ]T表示三个姿态角；Ux、Uy、Uz分别是滚转、俯仰和偏航通道中的控制输入量；dii=Φ，θ，ψ表示四旋翼无人机接收到的外界未知扰动；Ix,Ix,Ix分别是四旋翼无人机绕x，y，z三个坐标轴的转动惯量；进一步，上述三个通道的动力学模型可以写为如下形式： 2其中，p、q、r分别是滚转、俯仰和偏航角速度；所述S2中离散域下模型补偿扩张状态观测器满足如下公式： 3其中k，k+1是采样时刻，h是采样步长；p1，q1和r1分别是滚转，俯仰，偏航通道的角速度；p2,q2和r2分别是滚转，俯仰，偏航通道的角加速度；p3,q3和r3分别是滚转，俯仰，偏航通道的位置扰动估计量；Uii=x,y,z，ej与bjj=φ,θ,ψ分别是三通道的控制输入，跟踪误差与控制量增益；ꞵj1、ꞵj2和ꞵj3j=φ,θ,ψ，δ，α1和α2是待调参数；其中滚转角子系统的观测误差，和观测扰动量为： 4其中，eΦ是滚转角观测误差，p3是滚转角通道未知扰动的观测值，由于滚转角动力学方程中的第一项，，可以从系统动力学模型中得到，因此不需要观测；滚转通道的模型补偿扩张状态观测器设计如下： 5其中p2是滚转角速率；Ux表示控制输入；bф表示控制增益，在此等于1Ix；ꞵф1、ꞵф2和ꞵф3是待调参数，fal函数定义为： 6其中，δ表示fal函数的线性区域的长度，α是0和1之间的常数，e表示跟踪误差；将滚转通道的模型补偿扩张状态观测器离散化，可得： 7其中，k表示采样时刻，h表示采样周期，则根据离散化的模型补偿扩张状态观测器，p3输出即为该通道扰动量的观测值。俯仰和偏航通道的模型补偿扩张状态观测器设计方法与滚转通道的设计方法一致。

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