全文总字数：2975字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

无人机在失效故障下的容错飞行控制技术，可提高无人机安全性，可靠性，有利于推动多旋翼无人机的实际应用和后续发展。随着科学技术的进步，无人机凭借其越来越低的造价成本及卓越的飞行性能，其应用领域逐步从军事领域过渡到了民用领域。在军事领域，多旋翼无人机可以用于敌情侦察、通信中继、反恐训练等方面，甚至可以携带小型武器执行敌后攻击任务。在民用领域，多旋翼无人机主要可以用来执行航拍任务，推广至至农林业植保、电力巡检、货物递送、地质勘探、环境监测、及森林防火救火等越来越多的民用领域。

本文根据实际应用需求，详细的探讨了基于实际模型的动力系统故障检测方法，并且有效地实现了针对无人机动力系统的故障检测，同时设计了故障情况下的自主飞行控制系统，为提高无人机飞行稳定性、可靠性提供技术支持。

2. 研究的基本内容

本论文针对旋翼组件所发生的失效故障和卡死故障，采用故障诊断方法，快速检测并重构出旋翼组件的故障信息;在获得故障信息的基础上，设计容错飞行控制律，实现六旋翼无人机在正常情况和故障情况下的稳定飞行。

第一，采用牛顿一欧拉方法来推导模型的刚体动力学分析作用在无人机上的力和力矩，推导出无人机的数学模型完整简化表达式和无人机执行器发生故障后的模型。基于无人机的机械结构和飞行原理，重点针对执行机构发生卡死故障和失效故障的情况，建立了无人机在故障情况下的非线性模型。

第二，针对六旋翼无人机的执行机构故障，研究故障诊断技术，设计自适应观测器，根据飞行器的故障特征，实现了对执行机构故障信息的准确重构。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2018年03月：查阅相关文献资料，完成外文翻译；

2018年03月中旬：查阅资料，完成对无人机建模分析学习并整理归纳；

2018年03月底：查阅资料，完成对无人机执行机构故障诊断学习并整理归纳；

4. 参考文献

[1]吴旻. 六旋翼无人机故障安全系统的相关研究[d]. 南京信息工程大学, 2015.

[2]张宇. 四旋翼无人机的容错控制方法研究[d]. 哈尔滨工业大学, 2015.

[3]张宇. 四旋翼无人机的容错控制方法研究[d]. 哈尔滨工业大学, 2015.