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将自适应控制的思想和状态观测器方法相结合研究了一类非线性控制系统的故障诊断问题。针对一类满足Lipschitz条件的带有未知参数的非线性系统，提出了一种非线性自适应状态观测器的设计方法，并将其应用到控制系统的故障诊断中。通过设置未知故障向量的自适应调整律，保证了状态观测器的渐近稳定。数字仿真证明了该方法的有效性，系统渐近稳定，状态向量和故障向量的估计值均趋近于实际值。