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龙图腾网获悉辽宁工业大学申请的专利一种考虑未知风扰的四旋翼无人机姿态容错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：CN114859954B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-23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：202210563595.6，技术领域涉及：G05D1/495；该发明授权一种考虑未知风扰的四旋翼无人机姿态容错控制方法是由刘艳军;高本科;王昊;刘磊设计研发完成，并于2022-05-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑未知风扰的四旋翼无人机姿态容错控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种考虑未知风扰的四旋翼无人机姿态容错控制方法，涉及无人机姿态控制设计领域；使用本发明可有效应对未知的风扰、执行器部分失效和偏离故障。在本发明中，未知风扰和偏离故障被看作总扰动，针对总扰动，运用自适应机制设计了一种改进的扰动补偿器，根据控制精度的要求在线调整切换增益的大小，避免切换增益过大而造成控制器输出能量的浪费。针对执行器部分失效，基于自适应方法设计的失效因子补偿器使无人机及时处理故障、恢复正常轨迹。通过非奇异快速终端滑模控制技术设计了姿态控制器，既保证了鲁棒性，又保证了快速响应特性，使无人机可以及时处理故障，增强无人机的容错性，提高无人机的飞行安全。

本发明授权一种考虑未知风扰的四旋翼无人机姿态容错控制方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑未知风扰的四旋翼无人机姿态容错控制方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤一：建立具有未知风扰和未知执行器故障因素的四旋翼无人机姿态模型； 步骤二：设计非奇异快速终端滑模面，包括滚转通道滑模面、俯仰通道滑模面和偏 航通道滑模面； 步骤三：设计失效因子补偿器和总扰动补偿器； 设定第一中间变量，第二中间变量，第三中间变量，第一失效程度相对变量， 第二失效程度相对变量，第三失效程度相对变量如式5所示： 其中，、和分别表示滚转角速度、俯仰角速度和偏航角速度；、和分别为机 体坐标系下轴、轴和轴的转动惯量；、和分别为滚转通 道、俯仰通道和偏航通道执行器的失效程度，合记为失效因子；、和分别为、和的估计值，、和为未知的正常数；、和为待设计的正常数，、和为待设 计的正常数；、和分别为滚转角误差变量、俯仰角误差变量和偏航角误差变量；、和为待设计的正常数，、和为待设计的正常数，、和为待设计的正常 数，、和为待设计的正常数；、和分别为期望的滚转角、俯仰角和偏航角； 滚转通道失效因子补偿器、俯仰通道失效因子补偿器和偏航通道失效因子补偿器，如式6所示： 其中，、和分别为、和的估计值，、和为待设计的正常数； 滚转通道总扰动补偿器、俯仰通道总扰动补偿器和偏航通道总扰动补偿器，如 式7所示： 其中，，，，、和为 待设计的正常数，、和为待设计的正常数；当时，切换增益随着时间增 大，误差变量越来越接近滑模面；当满足时，切换增益开始减小，但误差变量 会继续保持在距离滑模面小于的邻近区域内，其中，，，； 步骤四：设计姿态控制器，并验证四旋翼无人机姿态模型是否满足稳定性要求； 步骤五：对满足稳定性要求的四旋翼无人机姿态模型调节姿态控制器，总扰动补偿器和失效因子补偿器的参数，使得四旋翼无人机姿态模型的性能达到设定的性能指标。

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