网络控制系统是指通过网络连接传感器、控制器和执行器而形成的闭环控制系统。与传统的控制系统结构相比,网络控制系统具有布线简单、维护方便、成本低、结构灵活等优点。但是在网络控制系统中,由于网络的不确定性以及网络带宽的限制等其他问题的引入使得系统发生故障的可能性增加。系统运行的安全性和可靠性极其重要,而故障检测技术为提高系统可靠性提供了新途径。本文针对连续时间和离散时间的网络控制系统,引入基于观测器或全阶滤波器的残差产生器来生成残差,从而建立相应的连续时间或离散时间故障检测模型,将故障检测滤波器和控制器的设计联合起来以提高故障的可检测性和故障检测的可靠性。使得残差产生器所产生的残差信号不仅对系统外界扰动具有较强的鲁棒性,同时对故障具有足够的灵敏度,并能快速检测出故障的发生。仿真结果验证了文中所提出的方法是有效的。本文研究了网络控制系统的故障检测,主要内容如下:1.针对一类具有网络诱导时延、数据丢包以及通讯限制的网络控制系统,当网络存在于传感器到控制器之间或控制器到执行器之间时进行故障检测的研究。利用基于观测器的故障检测滤波器生成残差信号,建立相应的连续时间故障检测模型。通过定义合适的Lyapunov泛函并利用凸分析方法,提出了新的故障检测滤波器设计准则。仿真结果表明,所提出的方法是有效的。2.针对传感器到控制器和控制器到执行器间同时存在网络诱导时延和数据丢包的连续时间网络控制系统,研究基于观测器的H_∞故障检测滤波器和控制器设计问题。采用基于线性估计的时延补偿方法,建立了连续时间残差产生系统,并考虑时延和丢包的非均匀分布特性。最后得到该系统渐近均方稳定的充分条件。3.研究一类具有随机丢包和通讯限制的离散时间网络控制系统的鲁棒故障检测问题。考虑控制器到执行器间存在通讯限制以及传感器到控制器间存在数据丢包,并用周期通讯序列和Bernoulli分布的随机变量分别来描述网络中的通讯限制和丢包现象。在此基础上建立了网络控制系统的模型,基于所建立的模型设计了全阶故障检测滤波器作为残差产生器,进而给出了故障检测系统随机稳定的充分条件。最后,总结了全文所做的工作,并指明了网络控制系统故障检测技术中下一步的研究方向。