随着控制理论的不断完善以及多智能体理论的不断成熟,多个四旋翼无人机之间可以通过相互配合高效率完成任务。然而多机的故障往往会对整个系统造成不可估量的影响,从而影响飞行的质量和任务完成的进度,所以对于多无人机容错控制方法的研究具有重要意义。本文主要以四旋翼无人机为研究对象,建立了其数学模型,主要研究内容如下:第一、基于多无人机主从编队系统,通过使用虚拟执行器来隐藏故障达到容错的目的。首先建立无人机的模型和编队的模型。在无故障的情况下,无人机需建立标称的控制器,无人机编队模型通过建立滑模编队控制器实现系统的稳定;然后再考虑单个无人机执行器部分失效故障,通过虚拟执行器的作用使得加入虚拟执行器后的设备和正常的情况相同从而达到容错的目的。仿真对比了滑模编队方法和自适应滑模编队方法,自适应滑模编队的效果更好。第二、基于四旋翼无人机三维分布式编队,使用新型的自适应估计故障隐藏模块的方法,和第三章以及传统的故障隐藏方法相比考虑执行器部分失效故障因子值未知的情况,通过使用自适应估计故障隐藏模块的方法来实现故障容错。首先对于无故障的四旋翼系统的位置和姿态子系统分别设计滑模分布式编队控制律,使得系统在正常情况下可以保持一致并达到期望的位置。然后考虑位置的故障,为了避免故障对健康系统产生影响,通过状态观测器检测是否发生故障,当残差信号超过阈值时判定四旋翼发生故障。若检测出故障则加入通过自适应估计出的模块来隐藏故障。第三、基于四旋翼无人机三维分布式编队,考虑编队在有限时间收敛的情况,四旋翼无人机编队在无故障时可以通过终端滑模的方法在有限时间到达期望的位置,在故障发生后也可以使用终端滑模实现无人机编队的有限时间收敛,且可以使得编队快速收敛到期望的位置,减少故障对编队飞行的影响时间。