蒸汽发生器在核电站中占有极其重要的地位，它是一回路和二回路的枢纽，近年来，蒸汽发生器的事故率一直比较高，事故的危害严重影响到核电站的经济性和安全可靠性，对其进行故障估计对于保证蒸汽发生器可靠运行、减少损失有着非常重要的意义。故障估计诊断是提高系统可靠性与安全性的有效途径，蒸汽发生器的水位系统是具有非最小相位、强非线性、强干扰等特点的复杂时变系统，为了对蒸汽发生器水位控制系统进行故障诊断和估计，在原有的蒸汽发生器水位控制系统的基础上增加了故障估计(控制)器，目的是使系统在故障信号及外因素的干扰下能够正常工作，并能检测出故障发生的时间和大小。本论文的研究内容是在Irving提出的蒸汽发生器水位系统模型基础上，提出了带有故障信息的多胞线性参数变化水位系统模型，通过基于观测器和输出反馈两种方法，分别采用分段和全局稳定工作过程分析，对水位系统的控制器/故障估计器进行设计，实现了对水位系统的增益调度H∞控制和故障估计，并经过仿真研究证明了其有效性与可行性。