快速终端滑模的共轴多旋翼无人机容错控制

来源：计算机应用与软件杂志2025年第4期北京时间：

作者：张启亚, 刘婷婷, 宋家友

摘要：为了提高共轴多旋翼无人机( UAV )在气流扰动和旋翼故障下的轨迹跟踪精度，提出了一种快速终端滑模容错控制方法。建立了共轴十二旋翼无人机的故障模型；设计了运动环快速终端滑模控制律将轨迹指令转换为速度指令，并利用滑模自适应律和滑模观测器分别估计出气流扰动和旋翼故障；针对速度环设计了快速终端滑模容错控制律，可使共轴十二旋翼UAV进行高精度轨迹跟踪。仿真实验结果表明，提出的方法与积分滑模容错控制方法相比能够更有效补偿旋翼故障和气流扰动的影响，最大轨迹跟踪误差仅为0.3m，可以在0.2s内准确估计出旋翼故障，最大气流扰动估计误差也仅为0.2m/s22，具有更突出的轨迹跟踪效果。

关键词：无人机, 旋翼故障, 气流扰动, 快速终端滑模, 容错控制