随着网络通信技术和计算信息技术的进步,网络化控制近年来得到了长足的发展。区别于传统点对点控制系统,网络化控制系统中的被控对象、传感器、控制器、执行器等各系统部件之间利用共享的通信网络实现数据的传输,从而使得资源共享和远程控制得以实现。由于网络化控制系统易于安装、便于维护,其在工业生产和社会生活的各个领域得到了广泛的应用。另一方面,随着控制系统逐渐趋于大型化和复杂化,系统部件或子系统发生故障可能导致整个系统崩溃,造成严重的人员伤亡和巨大的经济损失。因此,控制系统的故障诊断和容错控制技术对提升系统的安全性、可靠性至关重要。本文旨在研究网络化控制系统的故障诊断和容错控制问题。针对于网络化控制系统中的带宽受限问题,采用基于事件触发的通讯机制以减少网络资源的占用,分别研究了事件触发的通讯机制下网络化控制系统被动容错控制、故障检测、故障估计和主动容错控制等问题。本文的主要研究内容如下:针对一类带有执行器故障的参数不确定系统,研究了其在事件触发的通讯机制下的被动容错控制。由于周期采样容易导致较高的网络带宽占用率,而连续事件触发可能产生Zeno现象,因此本文考虑周期采样和连续事件触发依次切换的混合事件触发机制。该机制不仅能够节约网络资源,同时两个连续的事件触发时刻之间的时间间隔严格大于静默时间h,从而在根本上消除了 Zeno现象。考虑混合事件触发机制以及网络通信时滞,将闭环系统重建为切换形式的时滞系统,继而利用时滞系统分析理论给出了闭环系统稳定性和无源性判据,并推导得到容错控制器和事件触发机制的联合设计准则。考虑全频域控制器设计方法保守性较高,本文研究了基于事件触发的有限频域被动容错控制问题,使得控制系统在整个频域范围保持稳定性而在某一特定感兴趣的频域范围内具备相应的H∞性能指标。为了平衡网络资源占用率和控制系统性能,将网络带宽占用率作为参变量构建了自适应混合事件触发机制,使得在网络带宽占用率较高时使用较紧的事件触发条件以减少发包量,反之则使用较松的事件触发条件以改善系统性能。考虑自适应混合事件触发机制和时变网络通信时延,给出了执行器故障条件下闭环系统的稳定性和有限频域H∞性能判据,然后提出了容错控制器和事件触发机制的联合设计方法。尽管被动容错控制器结构简单、易于实现,但是需要预知所有的故障形式,故而其对系统故障的容忍度较低。为了进一步提升控制系统的安全性、可靠性,本文接着研究了事件触发通讯机制下网络化控制系统的主动容错控制。首先,我们研究了基于事件触发的故障检测问题。考虑传统事件触发机制以采样时刻瞬时值检验事件触发条件可能导致由于噪声、扰动造成的误触发,增加网络通信负载,本文考虑积分型事件触发机制,以传感器在给定时间区间内的积分均值检验事件触发条件,减小噪声和扰动对触发机制的影响。利用时滞分割技术以及非连续Lyapunov-Krasovskii函数方法,给出了故障检测滤波器和事件触发器的设计准则,使得残差误差具有给定的H∞性能指标。传统的残差评价机制通常需要预先根据经验选取常值评价函数阈值。然而,在工程实践中往往难以直接根据经验选取合适的阈值,由此影响故障检测性能。针对这一问题,本文基于集员估计理论研究了事件触发通讯条件下基于中心对称多胞体的故障检测。考虑一类带有幅值有界的噪声和扰动的离散时间控制系统,采用动态事件触发机制以减少网络资源消耗。在事件触发的通讯条件下,给出了l1/h∞故障检测观测器设计方法,其中l1性能使得残差信号对噪声和扰动具有鲁棒性,h∞性能使得残差信号对故障具有敏感性。然后,基于中心对称多胞体方法,给出了无故障条件下的残差区间估计,并提出了相应的动态残差评价算法。最后,我们研究了事件触发的通讯机制下网络化控制系统的故障估计和主动容错控制问题。考虑事件触发的通讯机制和时变网络通信时延,构建了故障观测器以估计系统状态和故障信号,为主动容错控制器的设计提供依据。通过建立多目标约束问题,提出了基于事件触发机制的故障观测器设计准则,以此保证系统状态和故障信号的估计精度。基于估计的系统状态和故障信号,设计了主动容错控制器以对系统故障进行实时补偿,使得控制系统执行器发生故障时仍能保持稳定并维持预期的H∞性能指标,以此提升控制系统的安全性和可靠性。