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本文针对小型无人机UltraStick25e实物模型，建立非线性运动方程，然后通过线性化解耦后获得横向控制对象模型。首先，设计线性二次型(LQR)控制器实现滚转角度指令的良好跟踪。然后，针对执行机构副翼和方向舵的故障仿真，分别插入两种常见的偏置和斜坡故障，并设计鲁棒故障诊断滤波器，实现故障的诊断和辨识。在外界噪声干扰和建模不确定的条件下，通过鲁棒滤波设计方法，结合线性矩阵不等式(LMI)求解工具，进行残差估计实现故障位置和类型幅值的提取，构造出的残差信号可以直观地反映故障信息。最后，进行仿真验证该方法，验证得鲁棒滤波器可以实现故障的有效诊断，为容错控制提供条件。