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龍圖騰網獲悉莆田學院申請的專利四旋翼無人機的非奇異滑模控制方法、裝置、設備及介質獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120335485B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510806919.8，技術領域涉及：G05D1/49；該發明授權四旋翼無人機的非奇異滑模控制方法、裝置、設備及介質是由竇景欣;謝棟武;吳應亮;張提設計研發完成，并于2025-06-17向國家知識產權局提交的專利申請。

本四旋翼無人機的非奇異滑模控制方法、裝置、設備及介質在說明書摘要公布了：本發明提供的四旋翼無人機的非奇異滑模控制方法、裝置、設備及介質，涉及無人機飛行控制技術領域。本發明通過建立四旋翼無人機機體坐標系與慣性坐標系，根據剛體運動規律,考慮空氣阻力和外部未知擾動情況，建立四旋翼無人機的姿態模型；引入輔助方程構建預定義時間擾動觀測器，并結合李雅普諾夫函數通過調節預定義時間快速估計外部擾動；接著設計非奇異預定義時間滑模控制器；根據非奇異預定義時間滑模控制器控制四旋翼無人機進行姿態跟蹤，并通過調節預定義時間參數控制四旋翼無人機的姿態跟蹤誤差在預定義時間內收斂。本發明能夠在預設時間內快速估計外部擾動，靈活控制四旋翼無人機的收斂速率。

本發明授權四旋翼無人機的非奇異滑模控制方法、裝置、設備及介質在權利要求書中公布了：1.一種四旋翼無人機的非奇異滑模控制方法，其特征在于，包括： 建立四旋翼無人機機體坐標系與慣性坐標系，并設四旋翼無人機機體結構是嚴格對稱、質量均勻分布、質心與幾何重心重合的剛體，且其質量和轉動慣量不隨時間變化而變化； 根據剛體運動規律,考慮到空氣阻力和外部未知擾動情況，建立四旋翼無人機的姿態模型，并將四旋翼無人機的分量力矩作為控制輸入； 引入輔助方程構建預定義時間擾動觀測器，并結合李雅普諾夫函數通過調節預定義時間快速估計外部擾動； 基于所述姿態模型與所述預定義時間擾動觀測器，設計非奇異預定義時間滑模控制器； 根據所述非奇異預定義時間滑模控制器控制四旋翼無人機進行姿態跟蹤，并通過調節預定義時間參數控制四旋翼無人機的姿態跟蹤誤差在預定義時間內收斂； 其中，所述輔助方程用于估計擾動向量，其表達式為： ； 其中，為輔助方程狀態向量Z的二階導數,、、分別為四旋翼無人機在機體坐標系下的輔助方程狀態量的二階導數；為機體坐標系下的正常數向量；，為四旋翼的轉動慣量的倒數；，為機體坐標系下的控制輸入向量； 為姿態模型的耦合項和空氣阻力，表示為： ； 其中，、、分別表示在機體坐標系下對應、、軸的值；為橫滾角，為俯仰角，為偏航角；、、分別為對應的一階導數；為螺旋槳的慣性常量；、、分別為四旋翼繞、、三軸的轉動慣量；、、分別為空氣阻力系數； ，為四旋翼無人機的姿態狀態量與輔助方程狀態量Z的誤差向量；，為四旋翼無人機的狀態向量二階導數；分別表示在機體坐標系下對應、、三軸的值；分別表示四旋翼無人機在機體坐標系下對應、、三軸的狀態量二階導數的分量；、、分別為橫滾角、俯仰角、偏航角的二階導數； 則根據輔助方程構造預定義時間擾動觀測器，其表達式為： ； ； 其中，為擾動向量估計值；為誤差狀態量，為誤差向量的估計值，為的二階導數；為機體坐標系下的正常數值； 為誤差狀態量的一階導數；為擾動觀測器正常值控制參數，；為符號函數；為擾動觀測器的預定義時間； ，表示擾動誤差。

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