网络化的控制系统已经成为现代控制系统的主要方式,其运行安全受到了广泛的关注。随着系统规模变大和复杂程度提高,设计缺陷和外部扰动引起的瞬时故障,已成为网络化控制系统运行安全的主要威胁。目前,针对网络化控制系统瞬时故障,尚没有系统化的有效控制方法。在此背景下,本文提出了以瞬时故障传播分析为基础的瞬时故障检测和恢复及安全控制方法,利用基于本体论的系统建模知识,建立以对象为中心的系统抽象层模型和以系统为中心的工作流模型,根据模型元素关系从两个方面进行瞬时故障传播分析,并依据传播影响及影响轨迹,建立层次化的多重故障检测和故障恢复策略,使得在瞬时故障传播影响的早期区域实现故障检测和恢复及安全控制,保障系统在瞬时故障影响下依然能满足安全控制需求。本文的主要内容概括如下：首先,总结了网络化控制系统瞬时故障致因及特性,分析了瞬时故障检测和恢复及安全控制的需求,指出了瞬时故障恢复及安全控制关键技术,并针对实现重难点进行了讨论,给出了基于系统监测环节、瞬时故障传播分析环节、瞬时故障检测环节、瞬时故障恢复策略制定环节和恢复策略执行环节构成的瞬时故障恢复及安全控制闭环控制框架和结构。然后,针对现有瞬时故障传播分析方法中传播分析模型无法全面表达系统知识的不足,在瞬时故障传播方式分析的基础上,提出了基于全面系统知识的瞬时故障传播分析方法。利用本体论建模知识,建立了系统FBS (Function, Behavior and Structure)模型和工作流任务模型,利用模型,从以对象为中心和以系统为中心的本体论角度,有效发掘了瞬时故障传播影响及影响轨迹,并基于AADL及其扩展实现了将两种模型统一表示的瞬时故障传播分析仿真平台,结合案例分析,验证了故障传播分析方法有效性,为系统化实现瞬时故障恢复及安全控制奠定了基础。接着,针对瞬时故障难以定位和枚举及其检测对传播影响依赖的特性,提出了基于传播分析的层次化故障检测方法。利用瞬时故障在网络化控制系统节点层和系统层的不同表现,设置层次化的故障检测,将瞬时故障限制在一定的影响区域实现检测,给出了节点级和系统级参数匹配及基于模型的瞬时故障检测流程,结合液体混合控制系统仿真模型进行了瞬时故障检测仿真验证,验证了基于传播分析的层次化故障检测方法的有效性。接下来,针对网络化控制系统瞬时故障恢复受系统资源约束的问题,提出了基于瞬时故障传播影响进行故障恢复点选择和故障恢复策略制定的瞬时故障恢复方法,并给出了多可用恢复策略的优化选择过程。根据瞬时故障传播影响轨迹,选择恢复点进行故障恢复；利用瞬时故障对控制和数据的影响,建立故障恢复策略库,并基于恢复策略库中的恢复手段,同时考虑恢复点选择的非唯一性,利用任务可调度性分析和恢复效果评估,给出了瞬时故障恢复策略的优化方法,结合简化的精确加工位置控制系统仿真模型进行了故障恢复方法的可行性和有效性验证。实践方面,针对隧道施工安全监控系统的安全需求,以瞬时故障恢复及安全控制为目标,对系统安全约束进行了分析,分析了系统中瞬时故障对系统安全的影响,并基于瞬时故障的传播影响进行了层级化故障检测和恢复设置,结合原型系统进行实验,结果表明,利用基于故障传播分析的瞬时故障恢复及安全控制方法进行故障控制设计,能有效提高系统安全性。最后,对全文进行总结,对本文存在的不足进行了阐述,并对网络化控制系统瞬时故障恢复及安全控制技术进行了展望。