随着现代自动控制系统设备日益精密与复杂,系统安全性和可靠性越来越受到人们的关注。但是,当执行器、传感器或系统的其他元部件发生故障时,闭环系统在用传统方法设计的控制器控制下通常不会满足期望的性能要求甚至不能稳定。容错控制技术是可以有效解决这一问题。设计合理的容错控制器可以使系统在某些部件发生故障情况下,仍能使系统闭环系统稳定且具有较理想的性能。同时,参数不确定性和外部扰动的存在极大地增加了系统模型的复杂性,鲁棒控制问题同样在控制理论研究中一直受到重视。信息物理系统(CPS)作为支撑和引领全球新一轮产业变革的核心技术体系,近年来备受关注。由于CPS具有易受网络攻击的弱点,因此研究网络攻击下的CPS鲁棒容错控制问题具有重要的理论和应用价值。本文在总结前人工作的基础上,针对同时具有时变的失效故障、中断和卡死故障的不确定线性系统,充分地利用系统的信息提出一种新颖的自适应容错控制器设计方法,改进了已有文献的方法。进一步考虑了传感器和执行器同时遭受网络攻击的CPS容错控制问题,相比于已有文献结果减少了对攻击信息限制的要求,并针对传感器攻击可能导致状态信息符号相反情况,提出了相应的容错控制策略。具体的研究内容如下:第一、二章分析和总结了容错控制和信息物理系统等前沿研究领域的发展现状及研究方法,并给出了与本文相关的一些预备知识。第三章研究了带有时变执行器故障的不确定系统自适应容错控制器设计问题。所考虑的执行器故障更具有一般性,包括时变失效故障、中断和卡死故障。本章在Lyapunov函数中引入指数衰减型函数,并且对矩阵里的元素进行了投影,利用自适应技术设计了容错控制器。在设计过程中降低了对特定失效参数下界的限制,从而扩大了允许发生的故障类型,解决了前人文献中不能针对多种卡死故障的问题。利用火箭整流罩结构-声学模型进行了仿真研究,进一步验证了所提出理论方法的有效性。第四章研究了网络攻击下的信息物理系统容错控制问题,同时考虑传感器攻击和执行器攻击对系统的影响。通过构造新的Lyapunov函数并结合模糊逻辑逼近技术,采用自适应技术来估计未知量的上界,放宽了已有文献对执行器攻击信息的要求,进而实现了 CPS在不确定性、外部扰动、执行器故障共存下的安全控制。在第四章的基础上,进一步考虑传感器攻击可能导致的CPS状态信息符号相反情况下的容错控制问题。本文借鉴了处理控制方向未知情况非常有效的Nussbaum函数方法,并将其融入自适应容错控制器设计过程中,保证了闭环系统在网络攻击、执行器故障、不确定性和扰动同时存在下的渐近稳定性,扩大了所考虑传感器攻击的范围。相关仿真研究结果进一步表明本文所提出方法的可行性和有效性。第六章,对全文所做的工作进行了总结,并对研究方向进一步展望。