1.一种抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、基于四旋翼无人机的期望轨迹，构建四旋翼无人机位置子系统和姿态子系统的全回路系统数学模型；

步骤S2、基于四旋翼无人机系统的输入饱和及执行器故障，分别建立四旋翼无人机位置子系统和姿态子系统的复合数学模型；

步骤S3、基于四旋翼无人机位置子系统和姿态子系统，分别定义姿态角、姿态角速率跟踪误差和位置、线速度跟踪误差，分别构建命令滤波器，并进行滤波误差补偿；

步骤S4、基于反步控制技术，结合自适应方法，分别建立四旋翼无人机位置子系统和姿态子系统抗饱和有限时间命令滤波反步容错控制方法，计算虚拟控制量及抗饱和控制输入；

步骤S5、基于步骤4得到的虚拟控制量，反解得到四旋翼无人机位置子系统的控制输入，及四旋翼无人机姿态子系统中翻滚角和俯仰角的期望信号，提高四旋翼无人机系统的抗饱和及干扰能力。

2.根据权利要求1所述的抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法，其特征在于，步骤S1，构建四旋翼无人机位置子系统和姿态子系统的全回路系统数学模型，公式如下：；

其中，x、y、z表示四旋翼无人机在地球坐标系中的位置，φ、θ、ψ分别表示四旋翼无人机在地球坐标系中的横滚角、俯仰角、偏航角， 表示四旋翼无人机在地球坐标系中的线速度， 分别表示四旋翼无人机的横滚角速度、俯仰角速度、偏航角速度，表示四旋翼无人机在地球坐标系中的线加速度， 分别表示四旋翼无人机的横滚角加速度、俯仰角加速度、偏航角加速度；

g表示重力加速度，m表示四旋翼无人机机体质量，l表示螺旋桨中心到重心的距离，Ix、Iy、Iz分别表示机体绕X、Y、Z通道的转动惯量，U1、U2、U3、U4分别表示升力、横滚角通道控制力矩、俯仰角通道控制力矩、偏航角通道控制力矩；

kj表示在j方向上的空气阻力系数，ξj表示陀螺力矩导致的不确定扭矩，dj表示在j方向上的外部干扰, 。

3.根据权利要求1所述的抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法，其特征在于，步骤S2中，基于四旋翼无人机系统的输入饱和及执行器故障，建立执行器数学模型：；

其中，i表示四旋翼无人机的第i个执行器i=1,2,3,4；ρi∈（0,1]表示第i个执行器的故障因子；τi表示第i个执行器偏置故障；

当ρi=1、τi=0时表示第i个执行器无故障；当ρi≠1、τi=0时表示第i个执行器存在部分失效故障；当ρi=1、τi≠0表示第i个执行器存在偏置故障；当ρi≠1、τi≠0时表示第i个执行器同时存在部分失效故障和偏置故障；

ui为第i个执行器受到饱和函数sat影响的控制信号，表示如下：；

其中，uci表示实际待设计的控制输入，uimin和uimax分别表示第i个执行器控制输入的下界和上界约束。

4.根据权利要求3所述的抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法，其特征在于，步骤S2中，建立四旋翼无人机姿态子系统的复合数学模型，公式如下：；

其中， ，其一阶导数和二阶导数分别表示为 和 ，σΞ、gΞ表示姿态子系统中的非线性，fΞ表示Ξ通道的内部总扰动，dΞ表示Ξ通道外部扰动，ρΞ、τΞ分别表示Ξ通道执行器的故障因子和偏置故障，μcΞ表示Ξ通道实际待设计的控制输入，具体如下：。

5.根据权利要求4所述的抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法，其特征在于，步骤S2中，建立四旋翼无人机位置子系统的复合数学模型，公式如下：；

其中，Ux、Uy、Uz分别为四旋翼无人机的虚拟控制输入，表示如下：；

虚拟控制输入存在执行器故障和饱和的问题，表示为：；，

其中，Λ=x,y,z，ρΛ、τΛ分别表示Λ通道执行器的故障因子和偏置故障，μcΛ表示Λ通道实际待设计的控制输入；

基于步骤S1，将四旋翼无人机的位置子系统改写，得到如下复合数学模型：；

其中， ，

分别表示Λ的一阶导数和二阶导数。

6.根据权利要求5所述的抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法，其特征在于，步骤S3中，对于四旋翼无人机的姿态子系统复合数学模型，定义姿态角跟踪误差z1Ξ和姿态角速率跟踪误差z2Ξ为：；

其中，Ξd表示姿态角的期望值， 表示姿态角速度的虚拟控制量αΞ的滤波信号，其一阶导数表示为 ，εΞ是一个正常数，命令滤波器表示为：；

进行滤波误差补偿，定义补偿跟踪误差s1Ξ和s2Ξ为：；

其中，η1Ξ和η2Ξ表示误差补偿信号，其一阶导数表示为 ，具体如下：；

其中，控制参数 ，t =η1Ξ、η2Ξ， ；

sign(t)表示符号函数，当t<0时sign(t)=‑1，当t>0时sign(t)=1，sign(0)=0。

7.根据权利要求6所述的抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法，其特征在于，步骤S3中，对于四旋翼无人机的位置子系统复合数学模型，定义位置跟踪误差z1Λ和线速度跟踪误差z2Λ为：；

其中，Λd表示位置的期望值， 表示线速度的虚拟控制量aΛ的滤波信号，命令滤波器表示为：；

其中，εΛ是一个正常数，进行滤波误差补偿，定义补偿跟踪误差s1Λ和s2Λ为：；

其中，η1Λ和η2Λ为误差补偿信号，其一阶导数表示为 ，具体如下：；

其中，控制参数 。

8.根据权利要求7所述的抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法，其特征在于，步骤S4中，四旋翼无人机姿态子系统的虚拟控制量aΞ和抗饱和控制输入μcΞ表示如下：；

其中， ；

参数 ；

姿态子系统的自适应律，表示为：

；

其中， 分别表示对Ξ通道执行器故障因子的倒数、偏置故障、饱和扰动及内外总扰动的估计值，其一阶导数分别表示为 ，参数 。

9.根据权利要求8所述的抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法，其特征在于，步骤S4中，将四旋翼无人机位置子系统的虚拟控制量aΛ和抗饱和控制输入μcΛ表示为：；

其中， ，参数

，

位置子系统的自适应律，表示为：

；

其中， 分别表示对Λ通道执行器故障因子的倒数、偏置故障、饱和扰动及内外总扰动的估计值，其一阶导数分别表示为 ，参数 。

10.根据权利要求8所述的抗饱和的四旋翼无人机有限时间容错控制方法，其特征在于，步骤S5中，通过步骤S4得到的虚拟控制输入μcx、μcy和μcz，反解得到位置子系统的控制输入μc1和翻滚角φ 、俯仰角θ的期望值φd、θd，公式如下：；

将期望值输入到姿态子系统中，实现四旋翼无人机有限时间命令滤波反步容错控制。