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龙图腾网获悉莆田学院申请的专利四旋翼无人机的非奇异滑模控制方法、装置、设备及介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120335485B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510806919.8，技术领域涉及：G05D1/49；该发明授权四旋翼无人机的非奇异滑模控制方法、装置、设备及介质是由窦景欣;谢栋武;吴应亮;张提设计研发完成，并于2025-06-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本四旋翼无人机的非奇异滑模控制方法、装置、设备及介质在说明书摘要公布了：本发明提供的四旋翼无人机的非奇异滑模控制方法、装置、设备及介质，涉及无人机飞行控制技术领域。本发明通过建立四旋翼无人机机体坐标系与惯性坐标系，根据刚体运动规律,考虑空气阻力和外部未知扰动情况，建立四旋翼无人机的姿态模型；引入辅助方程构建预定义时间扰动观测器，并结合李雅普诺夫函数通过调节预定义时间快速估计外部扰动；接着设计非奇异预定义时间滑模控制器；根据非奇异预定义时间滑模控制器控制四旋翼无人机进行姿态跟踪，并通过调节预定义时间参数控制四旋翼无人机的姿态跟踪误差在预定义时间内收敛。本发明能够在预设时间内快速估计外部扰动，灵活控制四旋翼无人机的收敛速率。

本发明授权四旋翼无人机的非奇异滑模控制方法、装置、设备及介质在权利要求书中公布了：1.一种四旋翼无人机的非奇异滑模控制方法，其特征在于，包括： 建立四旋翼无人机机体坐标系与惯性坐标系，并设四旋翼无人机机体结构是严格对称、质量均匀分布、质心与几何重心重合的刚体，且其质量和转动惯量不随时间变化而变化； 根据刚体运动规律,考虑到空气阻力和外部未知扰动情况，建立四旋翼无人机的姿态模型，并将四旋翼无人机的分量力矩作为控制输入； 引入辅助方程构建预定义时间扰动观测器，并结合李雅普诺夫函数通过调节预定义时间快速估计外部扰动； 基于所述姿态模型与所述预定义时间扰动观测器，设计非奇异预定义时间滑模控制器； 根据所述非奇异预定义时间滑模控制器控制四旋翼无人机进行姿态跟踪，并通过调节预定义时间参数控制四旋翼无人机的姿态跟踪误差在预定义时间内收敛； 其中，所述辅助方程用于估计扰动向量，其表达式为： ； 其中，为辅助方程状态向量Z的二阶导数,、、分别为四旋翼无人机在机体坐标系下的辅助方程状态量的二阶导数；为机体坐标系下的正常数向量；，为四旋翼的转动惯量的倒数；，为机体坐标系下的控制输入向量； 为姿态模型的耦合项和空气阻力，表示为： ； 其中，、、分别表示在机体坐标系下对应、、轴的值；为横滚角，为俯仰角，为偏航角；、、分别为对应的一阶导数；为螺旋桨的惯性常量；、、分别为四旋翼绕、、三轴的转动惯量；、、分别为空气阻力系数； ，为四旋翼无人机的姿态状态量与辅助方程状态量Z的误差向量；，为四旋翼无人机的状态向量二阶导数；分别表示在机体坐标系下对应、、三轴的值；分别表示四旋翼无人机在机体坐标系下对应、、三轴的状态量二阶导数的分量；、、分别为横滚角、俯仰角、偏航角的二阶导数； 则根据辅助方程构造预定义时间扰动观测器，其表达式为： ； ； 其中，为扰动向量估计值；为误差状态量，为误差向量的估计值，为的二阶导数；为机体坐标系下的正常数值； 为误差状态量的一阶导数；为扰动观测器正常值控制参数，；为符号函数；为扰动观测器的预定义时间； ，表示扰动误差。

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