本文研究了多输入多输出线性系统执行器故障的检测和诊断以及一类非线性系统的故障调节问题,并在MATLAB/Simulink仿真平台上对飞行控制系统的执行器故障诊断算法进行了仿真验证。文中首先介绍了故障诊断和容错控制的发展和现状,同时对自适应控制和滑模变结构控制给出了简单的介绍。介绍了飞行器在大气中运动的物理基础知识,建立了飞机的动力学模型和运动学模型。在MATLAB环境下,以插值后的气动参数为依据,建立了典型状态下的飞机非线性数学模型,并将非线性模型线性化,为之后的故障诊断算法研究提供了仿真模型。在滑模变结构控制理论的基础上,讨论了基于滑模观测器的故障诊断问题。首先应用状态和输出变换,将原系统转化为两个子系统:一个含有执行器故障信息,一个不含执行器故障信息;再利用滑模观测器和等价控制的概念对故障进行重构。对目前运用于飞行控制系统研究的滑模观测器方法和自适应控制方法进行了改进,并将两种方法结合起来进行了研究。考虑到实际系统中的不确定因素,将基于滑模观测器的故障诊断方法推广到一类线性扰动系统,提出了基于自适应滑模观测器的故障诊断算法。另外,在飞行控制系统模型的非线性部分满足利普希茨条件的情况下,提出了一种基于自适应观测器的飞行控制系统的执行器故障诊断方法,并分析该自适应算法的收敛性与收敛速度。利用自适应观测器估计出来的故障信息设计故障调节律以恢复系统的性能。最后通过仿真验证所提算法的可行性和有效性。