现在航空和航天领域对系统的可靠性和安全性等要求越来越高，而容错控制和故障诊断是提高系统可靠性的一条有效的新途径。本文详细介绍了容错控制和故障诊断的理论和方法，重点研究了利用H_∞滤波理论进行鲁棒故障检测的方法。具体工作包括如下几方面： 1．介绍了容错控制和故障检测的发展情况，讨论了容错控制和故障诊断的主要方法以及不同方法的优缺点和适用范围。指出了容错控制和故障诊断是提高控制系统可靠性的较好方法。 2．对冗余设计的不同方法进行了研究，讨论了惯导系统中常用的冗余设计方法，包括平台和捷联惯导冗余设计的基本方法和结构。研究了捷联惯导中多传感器使用的最佳配置方案和可靠性分析以及多传感器信息融合的理论，介绍了基于完整性的容错控制器设计。 3．研究了基于模型故障检测的基本结构和原理，建立了传感器、执行器和系统状态的故障模型，给出了控制系统故障可检性的充要条件。 4．介绍了H_∞基本思想和滤波的相关理论，讨论了H_∞范数与黎卡提方程和不等式的关系，讨论了卡尔曼滤波和H_∞滤波确定增益矩阵的方法，给出了各种不同情况下H_∞滤波的基本结构和增益矩阵的确定方法。 5．研究了鲁棒故障检测的关键步骤和门限确定方法，给出了常值门限和自适应门限的一种初步确定方法。 6．以CZ—ZF大型运载火箭作为研究对象，利用C2—2F运载火箭故障模拟系统的仿真数据，使用H_∞滤波故障检测方法对CZ—2F运载火箭的俯仰通道进行了故障检测仿真，通过对余量曲线的分析表明这种方法能较好的判断故障是否发生，由此说明了利用H_∞滤波理论进行鲁棒故障检测的可行性。