21世纪是一个以网络通信为核心的信息时代,计算机技术、网络技术、智能终端设备以及通信技术的快速发展正在全方位地影响着人们的日常生活方式和工业生产方式。同时随着现代工业、制造业的自动化水平不断提高,工业控制系统也越来越复杂,生产活动的不间断性使得人们对于系统的运行安全性和稳定性提出了更高的要求,如何及时的诊断故障并使得系统出现故障后依然能够满足生产要求就显得十分迫切。故障的诊断与容错控制技术的研究受到了广大学者的关注,并具有实际生产意义。由于网络化控制系统的各种设备和节点分布于不同的地域位置,控制信号从控制器到执行器以及输出信号从传感器到控制器需要经过网络进行实时传输,就不可避免的产生传输时延。这种时延在网络化控制系统中广泛存在,时延的存在会对系统运行产生很大影响,有可能使得故障的诊断与容错控制失效。本文以基于网络进行信号传输的控制系统为背景。考虑信号的传输时延分别服从指数分布和均匀分布的情况,对系统进行等效变换得到等效系统,使得系统不显含时延,从而简化故障诊断和控制算法设计的复杂度,达到容错控制目的。具体研究内容如下:(1)针对在网络中的传输过程具有随机时延的非线性网络化控制系统进行故障诊断与容错控制,对随机时延块使用相应的拉普拉斯变换与反拉普拉斯变换,得出不显含时延的等效控制系统。考虑了随机网络诱导时延满足指数分布和均匀分布的情况。使用故障诊断观测器估计系统的状态和故障,利用获得的故障和状态估计信息设计基于PI跟踪和自适应补偿策略的容错控制器,通过求解线性矩阵不等式得到观测器增益和容错控制律,实现等效系统以及原系统输出对期望输出的跟踪。相关的计算机仿真在文中都有列出,证明了方法的可行性。(2)对于具有时变参数的网络化控制系统,考虑系统的随机网络诱导时延服从于指数分布的情况,首先采用相关拉氏变换与反变换得到不显含时滞项的等效系统模型。然后在假设故障发生和幅值已知的情况下,设计最优容错控制律,并通过哈密尔顿函数和正则方程求解相关参数,从而使参数时变网络化控制系统发生故障时等效系统和原系统仍能实现容错控制。最后通过MATLAB实验验证了该算法的可行性。(3)假设了传输时延数据满足指数分布或均匀分布的情况,但在实际网络中,通信传输的时延非常不确定,不一定严格满足某种数学分布。对此,故对等效控制策略和算法使用Simulink进行实际双机通信情况下的仿真实验,验证其算法和策略的有效性。其次对基于NetConARM-9网络化控制系统的永磁无刷直流电动机进行速度控制实验。NetConARM-9系统主要由网络化可视监控组态软件、网络化控制组态软件和网络化控制器三部分组成,可实现网络控制系统的快速建立与运行,以及监控组态、实时监控和管理等。建立网络化被控对象的数学模型,在进行拉氏等效变换得到等效系统,并对其进行Simulink建模。在实际以太网工作环境下,进行永磁无刷直流电动机的速度控制实验,达到预期效果。