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龍圖騰網獲悉天津工業大學申請的專利四旋翼無人機多源不確定性下滑模自適應控制方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120295145B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-16發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510779597.2，技術領域涉及：G05B13/04；該發明授權四旋翼無人機多源不確定性下滑模自適應控制方法是由徐楊;王江山;郝曉輝設計研發完成，并于2025-06-12向國家知識產權局提交的專利申請。

本四旋翼無人機多源不確定性下滑模自適應控制方法在說明書摘要公布了：本發明實施例公開了一種四旋翼無人機多源不確定性下滑模自適應控制方法，所述方法包括：將四旋翼無人機的自身阻力和外界未知擾動以及系統模型中存在的未知函數相結合，計算得到四旋翼無人機受到的總擾動，根據致動器故障影響和所述總擾動構建四旋翼無人機的運動模型；獲取所述四旋翼無人機的運動目標期望值；將運動目標期望值轉化成平滑過程,計算得到系統的期望值；建立四旋翼無人機系統的狀態空間表達式；設計超扭曲擴張狀態觀測器，用于觀測系統內存在的未知擾動；利用自適應率的設計，得到系統模型中故障的估計值，基于估計值計算得到系統的控制參數。針對每一種擾動的特點設計了擴張狀態觀測器和滑模自適應控制器，解決了抗擾不足的問題。

本發明授權四旋翼無人機多源不確定性下滑模自適應控制方法在權利要求書中公布了：1.一種四旋翼無人機多源不確定性下滑模自適應控制方法，其特征在于，包括： 將四旋翼無人機的自身阻力和外界未知擾動以及系統模型中存在的未知函數相結合，計算得到四旋翼無人機受到的總擾動，根據致動器故障影響和總擾動構建四旋翼無人機的運動模型； 獲取所述四旋翼無人機的運動目標期望值； 將運動目標期望值轉化成平滑過程,計算得到系統的期望值； 建立四旋翼無人機系統的狀態空間表達式； 設計超扭曲擴張狀態觀測器，用于觀測系統內存在的未知擾動； 利用自適應率的設計，得到系統模型中故障的估計值，基于估計值計算得到系統的控制參數； 所述將四旋翼無人機的自身阻力和外界未知擾動以及系統模型中存在的未知函數相結合，計算得到四旋翼無人機受到的總擾動，包括： 建立四旋翼無人機動力學模型； 基于四旋翼無人機動力學模型建立多源不確定性拉格朗日形式的四旋翼無人機動力學模型； 所述根據致動器故障影響和總擾動構建四旋翼無人機的運動模型，包括： 根據常見致動器故障的影響建立致動器輸出中的乘法或加法不確定性模型； 根據乘法或加法不確定性模型和總擾動構建四旋翼無人機的運動模型； 所述四旋翼無人機動力學模型包括： ，， ， 其中，為四旋翼無人機的位置量，為四旋翼無人機的滾轉角、俯仰角和偏航角，分別為四旋翼無人機在x軸、y軸和z軸的速度量，為四旋翼無人機的滾轉角速度、俯仰角速度和偏航角速度，是四旋翼無人機的總重量，為重力加速度，為四旋翼無人機的控制量，其中為四旋翼無人機位置環控制量，為四旋翼無人機姿態環控制量，為螺旋槳的慣性力矩，為第個螺旋槳的轉速，為阻力系數，為相對于地球固定框架的結果力矢量，是相對地球固定框架的速度矢量，是相對地球固定框架的加速度矢量，是合成力矩矢量，是相對于無人機固定坐標系的角速度矢量，是相對于無人機固定坐標系的角加速度矢量，為對角慣性矩陣； 在機身固定框架的軸線與四旋翼無人機的慣性主軸重合情況下，是一個從四旋翼無人機框架到地球固定框架的靜態變換矩陣： ， 通過歐拉角速率和角速度之間的關系建立動態變換矩陣： ，其中： ， 其中，為轉換矩陣，設定橫滾角和俯仰角的變化小于設定的變化閾值，以使得接近于單位矩陣，利用歐拉角速率代替角速度，得到： ， 其中，，為四旋翼無人機的軸方向的加速度量、軸方向的加速度量和軸方向的加速度量，為四旋翼無人機的滾轉角加速度、俯仰角加速度和偏航角加速度； 所述基于四旋翼無人機動力學模型建立多源不確定性拉格朗日形式的四旋翼無人機動力學模型，包括： 將四旋翼無人機系統受到的未知外界擾動表示為：，其中D1,D2……D6分別對應四旋翼無人機六個系統狀態的外界擾動； 將四旋翼無人機的自身阻力和外界未知擾動D以及系統模型中存在的未知函數相結合，得到四旋翼無人機受到的總擾動表示為：，其中： ， 假設：對于四旋翼的總擾動，是連續可微的，并且是有界的，即，其中為正常數； 相應的，所述根據常見致動器故障的影響建立致動器輸出中的乘法或加法不確定性模型，包括： 建立如下模型： ， 其中為排除外界不確定性影響下四旋翼無人機的位置環控制量，是排除外界不確定性影響下四旋翼無人機的姿態環控制量，其中為滾轉角方向控制量，為俯仰角方向控制量，為偏航角方向控制量，表示故障引起的位置環推力的乘性損失，表示故障引起的滾轉角方向扭矩的乘性損失，表示故障引起的俯仰角方向扭矩的乘性損失，表示偏航角方向扭矩的乘性損失，表示故障引起的位置環偏差的加性參數，是用于表示故障引起的俯仰角方向偏差的加性參數，是用于表示故障引起的俯仰角方向偏差的加性參數，是用于表示故障引起的偏航角方向偏差的加性參數，故障參數和的實時值是未知的，τ為姿態環控制量； 相應的，構建的四旋翼無人機的運動模型如下： 。

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