该文系统深入地研究了容错控制系统设计理论及其在鱼雷控制工程中的应用问题.随着鲁棒控制理论和控制系统故障检测与诊断技术研究的不断发展,容错控制理论的研究近几年在国际控制界倍受关注,已成为研究热点之一.该文在现有成果的基础上,重点研究了基于模型的控制系统故障诊断和容错控制理论,完善和发展了容错控制的理论与设计方法,并结合鱼雷控制探讨了容错控制技术在工程中的应用问题.1.在控制系统故障检测与诊断滤波器基本设计思想的基础上,利用基于奇异值分解的未知输入观测器设计技术,给出了控制系故障检测与诊断滤波器存在的充要条件和一种新的设计方法.2.通过提取残差分量之间的相关性作为故障特征,提出了一各基于参数估计的简单故障隔离算法,避免了由过程参数求解物理参数的过程.3.运用输出反馈特征的结构配置技术,给出了一种稳定的重构设计方法,使系统的动、静态性能都得到了最大限度的恢复.4.对传感器故障,通过将估计问题转化为控制问题,设计了一种可以估计任意形式传感器故障的观测器,为实现对传感器故障的主动容错控制提供了一种可行途径.5.将控制系统执行器和传感器的功能冗余性分析和完整性控制器设计相结合,在功能冗余分析的基础上直接设计具有完整性的容错控制器.6.利用非线性系统观测器,给出了一种非线性系统故障检测和诊断设计方法,进一步,引入人工神经元网络,通过对故障的在线估计和构造一种鲁棒残差信号,得到一个能估计出故障时间特性的鲁棒故障诊断方案.7.研究和探讨了容错控制技术在鱼雷控制工程中的应用问题,将该文所提出的故障诊断和容错控制方法结合鱼雷控制系统进行了计算机仿真,仿真效果良好.