随着科技的发展,四旋翼无人机以其结构简单、飞行灵活、环境适应能力强等诸多优点得到广泛应用。在应用中,由于飞鸟、强气流等扰动或发生执行器故障都会造成四旋翼飞行状态的改变,从而影响四旋翼执行任务,甚至造成财产损失,研究四旋翼无人机飞行容错控制问题具有重要意义。本文通过设计终端滑模容错控制器,实现四旋翼容错控制,主要研究内容概括如下:首先,选取“十”字型四旋翼无人机模型,分析飞行原理,利用大地坐标系与机体坐标系之间的转化关系,根据牛顿第二定律以及外力矩定理,建立四旋翼无人机动力学方程。针对无人机在起飞过程中,存在扰动以及抖振大的问题,利用积分器对输入信号累加特性,设计改进积分型终端滑模控制器,克服了滑模控制方法所产生的抖振大的问题,提升了系统防抖振性能,利用仿真实验完成定点悬停的飞行任务,仿真结果显示四旋翼在起飞过程中上下抖振幅度明显变小,从而验证了该方法的有效性,有效削弱了系统抖振现象,保证了系统的鲁棒性。其次,针对在姿态俯仰角上的执行器发生失效故障的问题,并考虑到故障的不确定性,设计自适应终端滑模容错控制器,通过自适应补偿的方式消除故障的影响,提升了系统容错控制性能,并将其与无故障时的终端滑模控制器的仿真实验结果进行对比,验证了自适应终端滑模容错控制方法的有效性。最后,考虑到四旋翼无人机在存在执行器故障的同时,还伴有未知的扰动状况,会进一步影响系统容错控制性能,设计慢时变干扰观测器,对干扰进行实时估算,为抑制干扰提供条件。同时,针对自适应终端滑模容错控制方法容错控制响应速度慢的问题,综合运用自适应理论与终端滑模控制理论,设计出自适应全局终端滑模控制器,并对系统进行稳定性分析,将本文所提出的自适应终端滑模方法与本方法进行对比仿真实验,验证了该控制器容错控制的有效性,能够提高系统响应处理故障的速度。