随着越来越多的复杂大系统在实际中得以应用，故障诊断技术已经成为了炙手可热的研究方向。切换系统作为混杂系统的一个重要类型，在工程上有着其实际的意义，例如汽车引擎控制、机器人控制等。然而，精确的数学模型往往是难以得到的，不确定性与非线性在实际系统中是普遍存在的。为此，如何能对含有不确定性与非线性的系统进行有效的控制已成为一个热点话题。滑模控制因其滑动模态对外部扰动及参数摄动的不变性，使得滑模控制具有良好的鲁棒性，尤其对满足配条条件的不确定性具有完全的鲁棒性。因此，应用滑模控制器来控制切换系统的想法一经提出，就受到了广泛的关注。　　本文主要是针对一类带非线性扰动的线性切换系统，结合滑模控制理论，利用基于观测器的故障诊断方法，分别提出系统的执行器故障和传感器故障的重构算法，从而实现对执行器与传感器进行故障诊断的目的。并将这两种故障诊断算法推广到一类带非线性扰动的不确定时滞切换系统，从而得到这类系统同时存在执行器与传感器故障的故障诊断算法。最后通过仿真来验证其可行性。　　首先，对切换系统和故障诊断的相关理论进行了介绍。简单介绍了切换系统的理论知识与其渐进稳定的定理;并系统的阐述了故障诊断的三种方法。　　其次，针对一类带非线性扰动的线性切换系统，提出一种基于观测器的滑模控制算法。本章主要对滑模控制的相关理论，以及滑模控制器的设计方法进行了介绍;在此基础上将观测器与滑模控制相结合，利用多李雅普诺夫函数法，给出能使此切换系统达到渐进稳定的一个充分条件，并证明满足该条件的滑模控制，其滑模面是可达的;最后通过数值仿真验证其可行性。　　然后，针对一类带非线性扰动的线性切换系统，分别提出基于滑模观测器法的执行器故障与传感器的故障重构算法，从来实现故障诊断的目的。本章分别给出含有执行器故障与传感器故障的带非线性扰动的线性切换系统的数学模型;依据前述的滑模观测器的设计算法，分别针对存在执行器故障与传感器故障的线性切换系统，提出了基于滑模观测器的执行器故障与传感器故障的重构算法，即其故障诊断算法;并通过数值仿真验证其有效性。　　最后，将前述两种故障诊断算法推广到一类带非线性扰动的不确定时滞切换系统，从而得到这类系统同时存在执行器故障与传感器故障的故障诊断算法;并通过数值仿真验证其可行性。