四旋翼无人机容错控制：基于超螺旋滑模控制ST-SMC与控制分配的解决方案

内容概要：本文探讨了针对欠驱动四旋翼飞行器的容错控制策略，特别是基于超螺旋滑模控制（ST-SMC）和控制分配的方法。四旋翼无人机由于其复杂动态特性及高度耦合的多输入多输出（MIMO）系统，控制难度较大。文中介绍了传统滑模控制（SMC）存在的高频振颤问题及其改进——超螺旋滑模控制的应用，旨在消除不必要的高频颤振。同时，通过状态估计器检测故障并触发控制分配算法，确保在执行器效率损失情况下仍能保持飞行稳定。最终，利用Matlab实现了相关控制算法的仿真验证，并提供了详细的数学建模和控制器设计。 适合人群：从事无人机研究、自动化控制领域研究人员和技术人员，尤其是关注四旋翼飞行器容错控制的专业人士。 使用场景及目标：适用于需要提高四旋翼无人机在执行器故障情况下的安全性与可靠性的应用场景，如军事侦察、工业巡检等领域。目标是在执行器发生故障时，通过快速响应机制保证飞行器的安全降落，减少潜在的风险和损失。 其他说明：附有完整的Matlab代码实现、算法解析及相关文档，有助于读者深入了解该容错控制系统的具体实现细节。