系统拥有高的安全性和可靠性意味着工作人员的人身安全能够得到更好的保障,同时也可以提高经济效益和生产效率。容错控制(Fault Tolerant Control, FTC)能在系统发生故障的情况下,可以自动补偿故障产生的影响来维护系统的稳定性和尽可能的来恢复系统故障前的性能,确保系统运行稳定可靠。因此,容错控制理论为提高系统的可靠性和安全性开辟了新的途径。曾经作为经典控制理论独立分支的动态系统的故障检测(Fault Detection and Diagnosis,FDD)技术成为容错控制的重要支撑技术。故障检测的任务是对系统故障的特点进行描述,并利用它尽量去检测和隔离系统的意外故障。为了取得良好的容错效果,人们急切需要具有高效的故障检测机构能在线提供较准确的失效信号来完成系统的容错控制功能。一个系统若能容错的必要条件是系统中存在着配件的冗余,如对执行器的容错需要有执行器的驱动冗余、对传感器的容错就需要有传感器的测量冗余。容错控制系统设计的关键是：如何使用这些器件的冗余达到容错的目的。然后根据系统中处理故障和冗余的方式不同,容错控制系统可分为主动容错系统和被动容错系统。在主动容错控制系统或通过算法设计自适应在线辨识故障参数,或利用故障检测机构获取故障信息。而在被动容错控制系统设计中,系统所能发生的故障情行在控制系统设计时就作为先验知识考虑进去了,不需要在线获得故障信息,大多采用的是鲁棒容错控制技术。主动容错控制和被动容错控制多依赖于系统模型：定性模型,半定量或定量。由于长时间不间断的执行控制任务,执行器是最容易发生故障的系统环节。在系统的容错控制设计中,针对执行器的容错策略应是考虑的重中之重。容错控制起源于飞行器等航空、航天领域,经过不断的推广应用已经进入工业过程控制等领域。这些领域的容错控制系统设计一样具有相当重要的意义。现在的容错控制策略大多将发生故障的执行器简单地废弃掉,从而忽略故障执行器中可能存在的剩余驱动力,只是利用未故障的执行器重新设计容错控制系统。显然,这是很不明智的做法,因降低了系统的整体驱动能力,而减少了容错控制策略的设计自由度。为此,应该对容错控制中的故障驱动问题加以考虑,如果可能,应将故障后系统中所有的驱动力经过合理组织全部用于容错控制系统中。本文针对系统进行了故障检测和容错控制系统的设计,并就容错控制中存在的有关热点问题,进行了深入的研究和探讨,本文的主要内容和研究工作如下：1.阐述了论文的背景及研究意义,综述了容错控制的发展状况,指出了容错控制研究的热点问题。2.研究了线性不确定连续系统的鲁棒容错控制问题。利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了系统在传感器和执行器、元器件失效情况下,系统鲁棒容错控制的充分条件,结果以线性矩阵不等式的形式呈现。并实施了仿真研究。3.研究了一类时滞不确定连续系统的状态反馈鲁棒稳定问题。基于线性矩阵不等式(LMI)理论和Lyapunov稳定性理论,列出了系统在传感器和执行器失效情况下渐近稳定的充分条件和相应的状态反馈鲁棒容错控制律的设计方法。