近年来卫星技术迅猛发展，并且卫星执行的任务也日益复杂化，这使得对卫星姿态控制系统的设计提出了更高的要求。卫星姿态控制系统的故障诊断和容错控制技术已经成为卫星姿态控制系统设计中的关键技术。本文针对卫星姿态控制系统开展了鲁棒故障诊断与容错控制的研究。在对现有各种故障诊断与容错控制方法综述的基础上，对卫星姿态控制系统分别提出了基于观测器的鲁棒故障诊断方法和基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒容错控制方法。进一步，通过针对传感器和执行器的突变型故障进行了仿真验证，验证了所提出设计方法的有效性。　　本研究主要内容包括：第一、考虑执行典型任务会给卫星姿态控制系统带来不确定性的特点以及卫星中某些传感器和执行器只需判断故障是否发生的情况，基于将未知输入与残差解耦的基本思想，提出了基于Luenberger未知输入观测器的卫星鲁棒故障诊断方法，给出了该方法的设计步骤，并进行了仿真验证。第二、为了改进基于Luenberger未知输入观测器的鲁棒故障诊断方法不能估计故障信号的缺陷，将基于右特征结构配置鲁棒故障诊断方法应用于卫星中传感器的故障诊断，不仅可以隔离故障发生的位置，还可对故障信号的幅值与频率进行准确的估计；针对执行器的特点，将基于未知输入信号估计的鲁棒故障诊断方法应用于卫星中执行器的故障诊断，除了可以估计故障信号，还能估计出未知输入信号。第三、在分析卫星姿态控制系统中传感器和执行器的故障模式的基础上，研究了卫星姿态控制系统的完整性容错控制问题。利用线性矩阵不等式(LMI)方法，考虑卫星在执行典型任务中传感器和执行器分别发生失效故障时，提出了卫星姿态控制系统仍保持渐进稳定的充分条件，并给出了具有完整性的容错控制器的设计方法。最后，进行了数值仿真验证。