Este documento presenta un controlador robusto y tolerante a fallos en dos etapas que incorpora la rechazo de perturbaciones y fallos de actuadores para un sistema de control de vuelo de UAV, lo cual es un desafío debido a su dinámica compleja y no lineal. Primero, el controlador principal, que se diseña por separado, considera todos los parámetros de diseño para dar la respuesta deseada del sistema en lazo cerrado. En segundo lugar, se sugiere un método para diseñar un compensador de perturbaciones/fallos independiente, que se integra en el sistema original para garantizar la estabilidad. La estabilidad y el rendimiento del sistema degradado son compensados por el compensador, que entra en efecto solo después de que el error residual de perturbación/fallo aumenta a un cierto nivel. El compensador de perturbaciones/fallos se diseña basado en un observador de estado extendido no lineal (NESO), que no solo puede estimar los estados del sistema, sino también las perturbaciones y fallos desconocidos. En el sistema sin fallos, solo el controlador principal está activo. Cuando ocurre un fallo de actuador/perturbación, el compensador se activa automáticamente. Este esquema de controlador resuelve el conflicto de control tradicional entre alto rendimiento y robustez. También garantiza la estabilidad del sistema en presencia de perturbaciones/fallos. Se elige un vehículo aéreo no tripulado (UAV) civil de ala fija que está equipado con un control de vector de empuje (TVC) con fallos de actuador y perturbaciones para las simulaciones, y los resultados prueban la eficacia del nuevo enfoque.