随着航空电子和计算机技术的发展,无人机不仅在规模上得到了大型化发展,还在性能上有了质的飞跃。无人机越来越广泛的应用使得人们对无人机的安全可靠性要求越来越高,所以我们要设计无人机的容错跟踪控制器,使其在故障模态下,具有一定的容错的能力,从而提升飞行器系统的安全可靠性。本文的研究主体背景是固定翼无人机的容错控制。首先,对飞行控制系统进行了分析及建模,建立了无人机线性模型和故障模型。其次,考虑无人机执行器故障(控制通道出现偏差)、系统不确定性以及系统存在干扰的问题,设计直接自适应容错控制器。采用直接自适应技术,设计容错控制器,以在线修改控制器参数。在只知道扰动和偏差有界但不知变化情况的前提下,通过自适应信号构成的控制器完全补偿扰动和偏差带来的影响。最后通过在无人机横侧向运动方程验证了直接自适应方法的有效性。最后,采用模型参考自适应方法处理无人机的跟踪容错问题。主要研究的是系统存在模型匹配不确定性和干扰的情况。首先建立无故障下的模型参考自适应容错控制器,对参考模型实现完全跟踪。当系统存在不确定性和扰动情况下,重新设计自适应控制器。将直接自适应的思想与模型参考自适应思想相结合,设计模型参考自适应容错控制器对对扰动和不确定性进行完全补偿,不仅能保证系统渐近稳定,同时也能保证可调系统对期望系统的稳定跟踪。最后通过在无人机横侧向运动方程验证了本节提出的自适应方法的有效性。