航空作动器是飞行器上的高精度位置伺服控制系统,是飞行器的重要组成部分,其性能直接影响了飞行器控制系统的执行效果,随着飞行器的应用越来越广泛,对飞行器的要求也越来越高,对航空作动器的要求也越来越高,如要兼具高功率密度、高动态特性、高控制精度和高容错性能等,而机电作动器伺服控制系统替代液压作动器已经成为航空航天领域高性能伺服控制系统的重要研究对象和发展趋势,其中高响应速度、高容错性能和高控制精度是机电作动器的研究热点,是实现高性能的机电作动器的关键所在。本论文以航空机电作动器为研究对象,为提高其容错性能,控制精度而展开研究,主要内容包括:（1）航空机电作动器系统设计与故障分析及建模。为提高作动器系统的可重构性能,提出了双CPU和双电机的机电伺服系统,并根据实际需求提出了设计指标和总体提设计方案,在此基础上对系统机械部件进行了选型和关键部件的分析和校核;接下来针对该系统设计了控制器的硬件部分和软件部分,包括电路板的设计和双CPU和双电机的切换策略等,同时做了信号的隔离处理,避免电磁干扰的影响;最后对航空机电作动器系统常见的故障进行了分析,并建立了含加性故障特征的系统模型;（2）基于神经网络的自适应故障观测器的航空机电作动器系统的加性故障检测。针对系统可能发生的加性故障,在自适应故障观测器的基础上,结合神经网络观测器,既考虑了系统的模型不确定性和干扰的鲁棒性,也提高了故障的观测精度,使得故障检测灵敏度大大提高,设计了故障检测的阈值,实现了对系统加性故障的预警。（3）航空机电作动器系统的容错控制设计。为了兼顾系统在正常运行时和故障发生时的控制需求,在快速终端滑模的基础上,设计了神经网络的快速终端滑模控制系统,实现了系统在正常运行时的控制精度和发生故障时的容错能力,最后利用李雅普诺夫稳定性定理证明了基于神经网络的快速终端滑模容错控制器可以实现系统的有界稳定。（4）实验研究。针对航空机电作动器系统的实验样机和设计的硬件电路板,结合设计的观测器和控制器,进行了联合仿真和物理平台的故障检测及主动容错控制实验,验证了在加性故障下的故障检测和容错控制的可行性。