四旋翼无人机作为微型飞行器的一种,由于其在性价比、性能以及可操作性等方面的优良表现,得到了越来越多的无人机爱好者的认可,成为了微小型无人机领域内最受欢迎的无人机。随着四旋翼无人机的不断发展,它被广泛应用在社会和生活的各个方面。与此同时四旋翼无人机的安全问题也引起了人们的广泛关注。由于四旋翼无人机系统具有非线性及耦合性强的特点,并且无人机在飞行过程中易受到气流或其它不明物体等外界环境的干扰,因此设计一种有效的控制算法来保障无人机稳定、安全的飞行是十分必要的。本文主要研究了四旋翼无人机在执行器饱和现象下的容错控制,设计了不同的控制算法,并通过仿真实验进行验证。首先,运用牛顿-欧拉公式,对四旋翼无人机进行动力学建模。其次,针对四旋翼无人机执行器饱和的情况,设计了一种自适应容错控制器,通过在线调整控制器参数来保障四旋翼无人机在执行器故障下依然能稳定飞行,该方法较原有的固定增益控制器得到了更大的吸引区域。之后,在同时考虑四旋翼无人机执行器饱和及L₂扰动的情况下,设计了一种基于LMI方法的自适应容错控制器,并提出一种自适应律来保障系统在该状态下的稳定性,该方法有效的提高了闭环系统性能。最后,针对执行器饱和的情况提出一种模糊PID控制器的设计方法,通过模糊规则来自适应调节PID参数,实现对系统的稳定控制。本文提出的关于四旋翼无人机执行器的控制算法均在MATLAB中进行了仿真实验,通过仿真结果验证了其优越性和可靠性。