本论文的研究对象是电动舵机系统,主要目的是研究适用于电动舵机系统的故障诊断技术,以达到提高舵机系统故障诊断的快速性和智能化水平的目的。目前舵机系统故障诊断主要采用分解成子系统替换测试的方法,这种方法检测效率较低,且无法发现潜在故障,需要对电动舵机的故障诊断方法进行进一步的研究。基于解析模型的故障诊断方法,能发现潜在故障并容易分离故障,将其应用到电动舵机的故障诊断中能有效提高诊断效率。本文在理论和实践两个方面对基于模型的故障诊断技术开展了较系统和深入的研究工作,主要工作如下:首先,研究了基于模型故障诊断理论,描述了控制系统正常和故障状态下生成残差的方法以及阈值的选取,分析了系统所发生故障的可诊断性。然后,建立了电动舵机系统的数学模型,建立了系统正常情况下的仿真模型,并对综合放大器故障、电动机故障和电位计故障等常见的电动舵机故障模式进行了分析和仿真。接下来,研究了故障检测观测器的构造方法,分析了故障检测观测器与实际系统的误差,并通过构造检测观测器对理想状态下校正放大器故障进行了诊断。利用将外界影响和建模误差看成系统未知输入的观测器方法对舵机系统进行了传感器的故障诊断,理论和仿真都验证了该方法的有效性。最后,研究了基于Kalman滤波的故障诊断技术,利用Kalman滤波器生成残差可实现在线故障诊断,设计了基于Kalman滤波的残差生成器,对导弹电动舵机故障诊断过程的仿真验证了该方法的有效性。本文的研究结论为工程中对电动舵机系统的故障诊断提供了重要参考。