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控制系统在运行过程中经常受到各种故障信号的影响,加性故障是一种具有典型代表性的故障类型,针对加性故障信号设计观测器在实际中具有重要意义;故障观测一方面是进行故障诊断,了解系统的工作状况,另外一个重要目标就是根据观测到的信息设计容错控制器,使系统在故障条件下仍能满足期望的性能。实际系统大多具有非线性特征,T-S模糊方法为非线性系统的分析提供了一条重要的途径。当被控对象中出现执行器或传感器故障时,故障信号与系统状态之间相互影响,如果仍然采用传统的状态观测器,不但无法观测故障信号,而且对系统状态的观测效果也会大打折扣。本文由此出发,较为详尽的研究了执行器故障与传感器故障观测器的设计方法。针对执行器故障,在现有成果基础上,研究了快速自适应执行器故障观测器的抗扰动问题,结合LMI方法,给出了H∞性能最优的设计条件。针对传感器故障,研究了两种改进型PD故障观测器,并进一步研究了第一型观测器,给出了使误差系统同时满足H∞性能与区域极点配置的LMI约束条件;针对不稳定的系统,设计了第二型改进PD故障观测器,可同时观测系统状态与故障信号。在观测信号的基础上,分别从基于观测器的状态反馈控制与模型参考控制两种思路出发研究了系统的容错控制问题,给出了两种容错控制器的设计条件。研究中采用T-S模糊模型逼近原有非线性系统,并通过仿真实验,验证了研究结果的有效性。最后对本文所做的工作进行了总结,并展望了以后的研究工作。