李 炜，崔佳佳

(1.兰州理工大学 电气工程与信息工程学院， 甘肃 兰州 730050；2.甘肃省工业过程先进控制重点实验室，甘肃 兰州 730050；3.兰州理工大学 电气与控制工程国家级实验教学示范中心，甘肃 兰州 730050

基于多模型的无人机故障诊断与容错控制方法

李 炜1,2，崔佳佳1,2

(1.兰州理工大学 电气工程与信息工程学院， 甘肃 兰州 730050；2.甘肃省工业过程先进控制重点实验室，甘肃 兰州 730050；3.兰州理工大学 电气与控制工程国家级实验教学示范中心，甘肃 兰州 730050

针对四旋翼无人机执行器易发生恒增益、恒偏差等常见故障问题，提出了一种基于多模型的四旋翼无人机故障诊断与容错控制策略。首先，建立了具有几类执行器故障的四旋翼无人机系统模型，并在此基础上建立了包含正常与各类故障的模型集合库；其次，根据分段的系统性能容忍度指标对系统进行故障检测，并大致判断出故障类型；最后，结合统一的模型失配度指标进行模型匹配，进而调用相应的控制律。仿真结果表明，文中具有分段系统性能容忍度的多模型主动容错策略，能迅速可靠地检测到执行器的各类故障，并及时进行容错控制，有效地提高了四旋翼无人机系统的安全可靠性能。

四旋翼无人机；模型集合库；主动容错；分段系统性能容忍度

随着四旋翼无人机(quadrotor UAV)技术的发展，应用场景越来越多，飞行任务也越来越复杂，尤其在一些恶劣的环境下，无人机更是倍受青睐[1]。执行器作为quadrotor UAV核心，也是最易发生故障的器件[2]。……