结晶器是连铸生产过程中的核心设备，但高温高粉尘的环境易导致连铸结晶器位移传感器发生故障，针对此类故障目前还缺少较完备的早期诊断方法，且处理故障的手段一般为停机检修或切换正弦控制，因此位移传感器故障的准确判断以及相应容错控制系统的实现，对于提高系统的安全性和可靠性有着重大的意义。基于此，本文针对连铸结晶器振动控制系统运行过程中位移传感器的故障诊断及容错控制的理论研究，主要进行了以下几方面的工作：
　　首先，针对连铸结晶器振动系统位移传感器故障问题，采用基于自适应滑模观测器的方法进行诊断。通过构造辅助输出和低通滤波器使系统满足观测器的匹配条件，设计自适应滑模观测器、自适应律和观测器增益矩阵实现状态估计，利用等效控制输出和状态估计误差对故障直接估计，采用峰值范数形式作为故障残差的评价函数，比较其是否大于阈值，来判断位移传感器是否发生故障诊断，通过仿真验证了该方法的有效性。
　　其次，针对连铸结晶器振动系统位移传感器故障问题，提出一种基于嵌入式均方根容积卡尔曼滤波器和平滑变结构滤波器的滤波器融合方法来诊断连铸结晶器振动系统位移传感器故障。在连铸结晶器振动位移非线性数学模型的基础上，结合两种滤波器得到动态边界层值，通过比较动态边界层和存在子空间的方法来完成对位移传感器故障的准确判断。通过对位移传感器三种故障情况进行仿真，表明所提出的方法能准确地判断故障的发生和消除，同时在一定程度上优于基于统计的残差评价函数和阈值的设计方法。
　　最后，针对连铸结晶器振动系统位移传感器故障的容错控制问题，设计间接和直接自适应容错控制器，在无需传感器故障和扰动边界信息的情况下，通过自适应律的调整实现在线估计控制器参数并补偿传感器故障对系统的影响，使所得到的闭环系统稳定，通过仿真验证了自适应容错控制器对连铸结晶器振动系统的有效性。