四旋翼无人机因其结构简单、成本低、灵活起降等优点,越来越广泛的应用于各个行业领域,比如电力巡检、农业植保、环境监测等。为了降低飞行器对气流、风阻力等外界干扰的敏感性,减少由电机故障带来的安全隐患,实现四旋翼无人机系统的可靠、安全控制,本文针对系统存在外部扰动、执行器故障的情况,设计了一系列容错控制方案,具体研究工作如下:首先,针对四旋翼无人机系统的非线性模型,考虑外界干扰以及执行器偏差故障,利用滑模控制技术的优点,提出了一种新型自适应积分滑模面,滑模参数通过自适应律自动更新,并设计补偿项处理外界扰动和故障。使用MATLAB进行仿真实验,验证了所设计的容错控制器能有效解决干扰和故障下无人机位姿的跟踪控制;其次,针对四旋翼无人机系统的非线性模型,考虑外部干扰以及执行器效率损失(LOE)故障,提出非线性观测器对故障因子进行实时估计,并结合反演控制技术和终端滑模控制技术在控制器中对故障进行补偿。使用MATLAB进行仿真对比,验证了所设计的非线性观测器的估计性能以及所设计的容错控制器的有效性;再者,建立了四旋翼无人机系统的T-S模糊线性模型,同时考虑外部干扰以及执行器偏差故障,设计了线性故障观测器以及滑模容错控制器。使用MATLAB进行仿真实验,验证了所建立的线性T-S模糊模型的合理性,所提出的基于观测器的容错策略能有效抑制故障对系统的影响,提高系统的稳定性和鲁棒性。最后,总结了论文所完成的工作,并进一步思考和展望了四旋翼无人机容错控制的相关工作。