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龙图腾网获悉莆田学院申请的专利基于执行器故障的四旋翼无人机时间滑模控制方法及装置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：CN120722944B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30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：202511135286.9，技术领域涉及：G05D1/49；该发明授权基于执行器故障的四旋翼无人机时间滑模控制方法及装置是由窦景欣;谢栋武;吴应亮;张提设计研发完成，并于2025-08-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于执行器故障的四旋翼无人机时间滑模控制方法及装置在说明书摘要公布了：本发明提供的基于执行器故障的四旋翼无人机时间滑模控制方法及装置，涉及无人机飞行控制技术领域。本发明基于X字型布局的四旋翼无人机结构特性，建立四旋翼无人机机体坐标系与惯性坐标系；基于执行器部分失效故障与偏置故障的影响，构建将不确定项外界扰动及执行器故障统一视为集总扰动的四旋翼无人机动力学模型；引入辅助方程设计预定义时间扰动观测器；分别设计基于位置子系统和姿态子系统的非奇异预定义时间滑模控制器对滑模面进行分段处理；基于滑模控制器并结合扰动观测器，实现对四旋翼无人机的内外环协调控制。本发明能够有效应对未知扰动和执行器故障，显著提高系统的响应速度、鲁棒性和容错能力，适用于复杂环境下的高精度飞行任务。

本发明授权基于执行器故障的四旋翼无人机时间滑模控制方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种基于执行器故障的四旋翼无人机时间滑模控制方法，其特征在于，包括： 基于X字型布局的四旋翼无人机结构特性，建立四旋翼无人机机体坐标系与惯性坐标系，并设四旋翼无人机的姿态角是有界的； 基于执行器部分失效故障与偏置故障的影响，构建将不确定项外界扰动及执行器故障统一视为集总扰动的四旋翼无人机动力学模型； 基于所述四旋翼无人机动力学模型，引入辅助方程设计预定义时间扰动观测器； 基于所述四旋翼无人机动力学模型与所述预定义时间扰动观测器，分别设计基于位置子系统和姿态子系统的非奇异预定义时间滑模控制器对滑模面进行分段处理； 基于位置子系统和姿态子系统的非奇异预定义时间滑模控制器，结合所述预定义时间扰动观测器的估计值，实现对四旋翼无人机的内外环协调控制； 其中，所述位置子系统的非奇异预定义时间滑模面的表达式为: ； 其中，表示位置子系统的非奇异预定义时间滑模面，，、、分别对应x、y、z轴的值； 均为位置子系统滑模面的可调参数； 为位置子系统滑模面的预定义时间参数； 其中，为位置子系统中极小的正常数，，分别为四旋翼无人机位置跟踪误差在x、y、z轴的值； 为四旋翼无人机的位置跟踪误差，；为四旋翼无人机实际位置；为目标位置； 为的一阶导数； 当时，在滑模面的作用下位置跟踪误差在预定义时间内收敛到趋于零的小区域；当时，将切换滑模面，位置跟踪误差渐进收敛到原点； 则，基于位置子系统的位置控制器设计为： ； ； 其中，为位置子系统的非奇异预定义时间滑模面的一阶导数；为位置控制器；为位置子系统集总扰动的估计值；为正常数；为位置子系统控制器的可调参数；为位置子系统控制器的可调时间参数；为双曲正切函数以抑制位置控制器的抖振；为的二阶导数； 在所述位置控制器的作用下在时间内趋近于零。

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