由于无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)具有体积小和灵活性高的特点,无人机的出镜率在人们的生活中越来越高。六旋翼飞行器是旋翼飞行器典型的代表之一,相较于四旋翼具有更好地稳定性和负载能力。随着旋翼飞行器的广泛应用,无人机在工作中的故障问题也越来越突出。对此人们对无人机的可靠性和稳定性提出了更高的要求,众多的学者也针对无人机的容错控制策略展开了逐步深入的研究。本文是以六旋翼飞行器为研究对象,主要讨论当六旋翼飞行器的执行器发生故障时采用滑模观测器和切换系统容错控制结合的方法的有效性。首先,深入讲解了研究飞行器系统的重要意义,对旋翼飞行器的国内外研究现状进行了总结,并对故障诊断和容错技术进行了简单的概述。随后根据六旋翼飞行器的硬件结构和飞行原理,结合牛顿欧拉定律建立六旋翼飞行器的姿态角方程和位置耦合方程,并进行一定的简化。接着针对执行器故障后的模型进行了数学描述。其次,将六旋翼飞行器工作状态划分为3类,即常态下的工作状态、执行器发生部分效率损失后的工作状态和执行器发生单翼损坏故障情况下的工作状态。设计了适用于六旋翼飞行器系统的滑模观测器,采用滑模观测器对故障信息进行估计,得出故障信息矩阵。然后,分别根据3种工作状态设计控制器。常态下采用滑模变结构控制的方法,使得六旋翼飞行器系统能够较为完美的实现期望姿态和期望轨迹的跟踪任务。当发生执行器部分效率损失故障时采用反馈控制器的方法,完成了发生执行器效率损失故障后的姿态期望和轨迹期望的跟踪任务。用反步法设计控制器应对六旋翼飞行器发生执行器单翼损坏故障后的姿态控制和简单的直线轨迹跟踪任务。再次,将所设定的3个状态拟定为3个子系统,结合设计出的滑模观测器得到的故障信息矩阵,利用切换系统的容错控制方法,设计出基于切换系统的六旋翼飞行器执行器故障容错控制策略。通过对容错策略的仿真验证可以看出,本文设计的容错控制器具有良好的容错效果,能在发生执行器部分效率损失故障后进行足够的补偿,在发生单翼损坏故障后能够短时间内让系统稳定。最后,对全文进行了总结,并对后续研究问题进行了简单阐述和安排。