许多实际系统的变量恒为非负值,因此正系统具有广泛的应用背景,可以较好的描述实际系统。同时随着系统的规模日益增大,以及工业上对系统可靠性和安全性的需求,正系统的故障检测的研究和应用受到了广泛的关注。但是,到目前为止,正系统的故障检测在复杂模型和实际应用上的研究成果比较有限,这推动着作者进一步研究正系统的故障检测滤波问题及故障检测滤波器的设计方法。本文的主要内容可分为如下三部分:第一部分首先研究了l＿/l1性能下切换时滞正系统的区间故障检测滤波问题。该部分基于切换时滞正系统的l1性能指标提出了l＿性能指标,其中l1性能和l＿性能分别刻画了残差系统对于扰动信号的鲁棒性和对于故障信号的灵敏度。考虑到该部分的研究对象为带时滞的正切换系统,所以该部分构建多重协正Lyapunov-Krasovskii泛函分析系统的稳定性和性能指标。基于以上建模和分析,该部分将正系统的故障检测滤波问题转化成了多目标优化问题,并以线性规划的方式给出设计故障检测滤波器的充分条件。最后该部分通过数值例子验证故障检测滤波器的鲁棒性和灵敏度。第二部分在第一部分的基础上提出了网络环境下故障检测滤波器的设计方法。该部分考虑了网络传输中的通信时滞和恶意攻击,其中通信时滞用马尔可夫过程来模拟,而恶意攻击则选择伯努利随机变量描述。该部分提出了网络环境下切换正系统的l＿/l1性能指标,并设计符合l＿/l1性能指标的故障检测滤波器。文章为了简化稳定性及l1和l＿性能的分析过程,引入状态向量增广法并重新定义系统矩阵消除系统中的时滞项,使证明过程中不再构建复杂的Lyapunov-Krasovskii泛函,仅需使用线性多重协正随机李雅普诺夫函数即可简单推导得到网络环境下故障检测滤波器的设计方法,该设计方法将以线性不等式的形式给出。最后通过数值仿真证明了在网络环境下,切换正系统的故障检测滤波器依然能使残差系统具有良好的鲁棒性和灵敏度。第三部分提出了网络环境下有限时间稳定的分布式故障检测滤波器的设计方法。在第二部分的基础上,第三部分引入信息聚合的思想构建传感器网络中各个节点的输入输出模型。由于信息聚合后的测量信号在无线网络传输中存在通讯延迟的情况,所以该部分采用状态向量增广法并重新定义系统矩阵消除模型中的时滞项。接下来该部分构造多重协正随机李雅普诺夫函数分析关于期望的分布式故障检测滤波问题,然后以线性规划的形式提出具有l1性能和l＿性能的故障检测滤波器设计方法。最后结合该部分每个部分的贡献,该部分在最后将理论成果应用到智能电网的配电过程中。考虑到每个电力节点的发电和使用情况,利用该部分设计的分布式故障检测滤波器,在考虑了通信延时和恶意攻击的情况下,分布式故障检测滤波器依然能使残差系统快速地检测出故障信号且对扰动信号鲁棒。