随着现代科学技术的不断发展和进步,工业过程不断智能化,控制系统日益复杂且在运行过程中会发生传感器漂移故障。本文以双容水箱液位系统为研究对象,针对系统上水箱液位传感器漂移故障,展开故障检测方法研究。基于模型的故障检测策略的核心技术是产生残差以及计算阈值与残差评价函数;将残差评价函数与阈值进行比较,判断系统故障的发生。本论文的主要研究内容如下:首先,针对双容水箱液位系统,考虑系统的非线性、不确定性及上水箱液位传感器漂移故障,引入具有双层多胞结构的线性参数变化系统对其建模。多胞模型第一层多胞用于近似系统的非线性,第二层用于描述流量阀门的不确定性。其次,提出基于参数依赖全阶滤波器的故障检测方法。引入H∞性能指标,一方面,提高残差对扰动具有鲁棒性;另一方面,间接提高残差对故障具有敏感性。利用松弛矩阵和投影定理给出滤波器的线性矩阵不等式设计条件。设计算法将滤波器增益矩阵求解问题转化为求解最优化问题。对双容水箱液位系统进行仿真,验证设计方法的有效性。最后,为了提高系统的故障检测性能,在全阶滤波器基础上,设计参数依赖非最小阶故障检测滤波器。构造辅助系统使得辅助系统的状态变量阶次与非最小阶滤波器的阶次一致;构造辅助矩阵求解出辅助系统的系数矩阵。与全阶滤波器相比较,非最小阶滤波器使用双容水箱液位系统更多过去输出信息,用来提高故障检测性能。对双容水箱液位系统进行仿真,验证设计方法的有效性及优越性。