微小故障诊断被作为保障机械设备或操作系统正常运行的诊断重点之一，对于控制系统中存在的硬件或软件设备发生的微小故障往往受到国内外学者的关注.辟如，滚动轴承当中的微点腐蚀、细小的裂纹和微磨损等等.然而，由于微小故障在早期的时候常常表现出幅值较小、逐渐发生、不易发现的特点，并且在实际操作系统中微小故障的变化信息极易被系统中的扰动或者是噪声而掩盖.因此，对在系统中微小故障和扰动同时存在的情况下构建合理的抗扰模型可以有效的估计微小故障，更进一步地对故障系统进行提前预警，有效地防止大型故障的发生，从而使得系统平稳的运行.故而，针对存在扰动影响下微小故障诊断方法的研究引起了以应用为背景的工业界、学术界等各个领域的广泛关注和密切讨论.为探究自抗扰容错控制在微小故障诊断中的优缺点，本文选取同时存在扰动和微小故障的不确定系统为主要研究目标，从一般的存在系统误差、扰动等不确定系统中探究故障诊断方法，并基于此引入自抗扰控制理论和容错控制理论探究其在微小故障诊断中的可行性和优良性.综上，论文所做的工作如下：
　　(1)针对同时存在系统误差、测量误差和扰动情况下的故障系统，提出基于自适应观测器的故障诊断研究方法.一方面，根据系统误差的特点，给出系统误差的解析模型表达式，将系统误差分为随机产生的误差部分和由上一时刻系统误差产生的误差部分两个部分.另一方面，基于上述对系统误差的分析，将扰动加入到存在执行器故障的不确定系统中，综合该不确定系统的优劣势，设计出其对应的自适应微小故障诊断观测器.在数值模拟仿真实验中，结果表明该设计的故障诊断观测器可有效的跟踪故障的动态变化.
　　(2)针对微小故障难以发现，并且极其容易被扰动掩盖的特点，首先根据已有文献对微小故障模型的刻画提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的微小故障诊断方法，该方法可以有效地将微小故障作为一个新的状态变量使其与未知扰动量分离.其次，通过应用坐标变换将原系统解耦成两个子系统，其中一个子系统与未知扰动量无关，对其设计了自适应观测器，另一子系统同时受到微小故障和未知扰动量的影响对其设计基于自抗扰控制(ARDC)的扩张状态观测器.最后，对模型进行数值仿真验证了该方法的有效性.
　　(3)针对存在缓变微小故障和突变微小故障的系统诊断，提出一种基于ADRC的故障诊断容错控制策略，诊断微小故障的动态变化情况.首先，通过微小故障的定义，得出缓变微小故障和突变微小故障的解析式.其次，对ADRC的组成结构进行简要介绍和分析，从而得出将微小故障作为一个新的状态变量方法的合理性.除此之外，还将其与不确定扰动项分离.最后通过仿真实验分析证明了自抗扰容错控制策略对微小故障诊断的优良性.