随着网络技术和计算机技术的不断发展,基于网络的控制系统正在取代点对点结构的控制系统。通过网络形成闭环的控制系统称为网络控制系统(Networked Control Systems, NCS)。NCS的主要优点是可以实现资源共享、安装与维护简单及增加了系统的灵活性和可靠性。故障检测日益成为一个非常重要的研究领域。在实际控制过程中,由于系统参数的变化、干扰和噪声等因素会影响残差信号,因此需要把这些因素当作未知输入并从残差中解耦出来,这就是故障检测,它受到许多学者的关注。网络控制系统的故障检测是一个新的研究课题。基于观测器方法的思想是通过残差信号来判断故障的信息。残差产生器的设计是网络控制系统故障检测的核心问题之一,即设计残差产生器使所产生的残差信号对参考输入、扰动信号和其它未知输入具有较强的鲁棒性,同时对发生的故障信号具有较高的灵敏度。本文充分考虑了网络控制系统的延时特性,分析了网络控制系统的基本问题,详细阐述了几种常用的观测器,然后基于观测器的方法从两方面来分析了网络控制系统的特性。一方面,故障检测,只考虑从传感器到控制器的网络时延,构造一个具有时延补偿功能的最优观测器来估计系统的全部状态,最后得出系统的残差只跟故障和噪声有关的结论。另一方面,容错控制,将未能成功传输数据的传感器视为发生了“故障”,借助容错控制的方法进行控制器的设计。控制器通常由两部分组成,一部分是状态观测器,它根据所测量到的输出量重构出全部状态；另一部分是控制规律,它直接反馈重构的全部状态,最后证明系统是稳定的。