卫星控制系统自主故障诊断与容错控制是目前国内外航天界最热门的研究方向之一。论文针对卫星控制系统开展了容错控制研究。在对现有各种容错控制方法进行了综述的基础上,选择线性矩阵不等式方法进行鲁棒容错控制方法研究,得到的结果适用于三轴稳定定向卫星控制系统的容错控制。又针对几种不同类型的传感器和执行机构故障进行数学仿真验证,证明了所得方法的有效性。主要研究内容包括:研究了线性不确定系统基于线性矩阵不等式(LMI)方法的鲁棒容错控制系统设计方法,给出了鲁棒容错控制器存在的充分条件,并给出了控制器的综合性设计方法。该方法避免了参数空间设计方法和基于Riccati的设计方法中对某些参数的试凑,从而降低了设计中的保守性。由于该方法给出了满足设计要求的控制器的可行解域,可在此基础上考虑系统的其它性能指标,从而实现多指标控制。基于线性矩阵不等式(LMI),研究了不确定系统的鲁棒H_∞容错控制问题。通过引入H_∞性能指标,考虑了系统的被控输出对外干扰信号的抑制能力。利用LMI方法,分析了H_∞指标的取值范围,鲁棒H_∞容错控制器存在的充分条件,并给出了控制器的构造性设计方法。将上述理论应用到卫星姿态控制系统的容错控制器设计中,针对卫星执行机构和敏感器故障,分别设计了控制器,并对算法进行了数学仿真。将基于传统PID控制的算法与本文中提出的算法行了分析对比,结果表明:鲁棒容错控制使执行机构和敏感器故障状况下的卫星姿态控制指向精度和稳定精度能够达到故障前的精度要求。