В общих руководствах по правописанию для подобных названий правила нет. Слитное, раздельное, дефисное написание иностранных географических названий подчиняется особым правилам, их называют правилами русской передачи географических названий, и они разные для разных языков или групп языков. Но Вы правы в том, что части иностранных названий по-русски пишутся, как правило (а может быть, и всегда), через дефис. Полагаем, что на эту тенденцию нужно ориентироваться и при написании вымышленных названий. 

Правильно: уланудэнец (и уланудинец). Правило таково: пишутся слитно существительные – названия жителей, образованные от имен собственных, пишущихся через дефис, ср.: ньюйоркцы, ореховозуевцы, костариканцы, санктпетербуржцы, устькаменогорцы и т. д.

От склоняемости/несклоняемости наименования города написание названия его жителей никак не зависит.