自多旋翼飞行器诞生以来,凭借其体积小、重量轻、对起降场所要求低等显著优点,迅速在军事和民用领域取得了广泛的应用。六旋翼飞行器是典型的多旋翼飞行器代表,其结构相对简单、负载能力比一般的四旋翼更强,同时兼具了四旋翼易于操作的特点。随着六旋翼飞行器在各领域的应用越来越广泛,各类坠机事件也不断发生,比如由于驱动器件老化、飞行过程中旋翼桨叶与障碍物发生碰撞等,因此人们对其可靠性和安全性提出了更高的要求,从而激发了国内外学者对其容错控制策略的研究兴趣。本文以六旋翼飞行器为研究对象,将重点讨论其动力系统发生典型故障时的容错控制方法。具体研究工作如下:首先,深入分析了六旋翼飞行器控制策略研究现状,并总结了常见的故障类型。对六旋翼飞行器机体结构和飞行工作原理进行阐述,结合牛顿欧拉定律及对姿态角变换关系和飞行器的受力分析,建立六旋翼飞行器的姿态角方程和位置耦合方程,并对其进行一定简化。其次,针对六旋翼飞行器的控制复杂性和强耦合性问题,在建立飞行器数学模型的基础上,利用LQR(Linear Quadratic Regulator,线性二次型调节)方法,设计具有良好跟随性能的参考模型,并结合滑模变结构控制方法的优点和积分函数能有效消除稳态误差的特性,依据伪逆理论与状态误差设计积分滑模面。随后,针对传统的PID控制方法对外界干扰鲁棒性差的问题,设计了在干扰存在状态下的模型参考滑模姿态控制器。通过对姿态角的解耦,设计滑模位置控制器,并用李雅普诺夫稳定性理论分析了闭环系统的稳定性。再次,在设计基本的姿态和位置控制器基础上,针对六旋翼飞行器动力系统旋翼电机的典型常见故障问题,引入控制分配策略思想,并利用滑模观测器对故障信息矩阵进行估计,对控制分配矩阵进行在线调整,减少了故障执行器的使用率,实现了容错控制目的并选取典型的故障现象展开仿真实验分析。最后,对全文工作进行了总结,并对存在的问题和后续研究方向做了简要安排。