时延广泛存在于实际工业过程和分布式网络中。为保证时延系统的安全可靠运行,有必要研究其故障诊断及容错控制方法。针对存在网络诱导时延、丢包及噪声的网络控制系统设计了MEE滤波器及H∞滤波器,研究了基于滤波器的网络控制系统故障诊断方法。针对存在几类典型的时延及执行器／传感器故障的非线性控制系统研究了容错控制器,并分别进行了仿真研究,验证了这些容错控制方法的有效性。本论文的主要工作及成果体现在以下四个方面：1.针对具有随机时延、噪声和丢包的网络控制系统,提出了基于最小熵滤波器的故障检测方法。滤波器的目标是估计网络控制系统的状态使得输出误差的熵单调减小,给出了滤波算法收敛的条件,评判基于最小熵滤波器产生的残差信号,进行故障检测,并通过仿真验证了该故障诊断方法的适用性。2.针对具有传感器故障的线性连续网络化系统设计了滤波器。建立了传感器增益失效的随机故障模型。结合网络控制系统的模型,提出了可靠性H∞滤波器的设计方法,利用Lyapunov稳定性原理和LMI技术,获得滤波器参数的可行解。利用所求结果进行数值仿真,从仿真结果看,滤波器在传感器故障的情况下,通过网络传输信号能可靠地实现滤波器的功能。3.针对具有执行器发生概率性故障及区间时变时延的时滞系统,设计了一类容错控制器。通过引入随机变量刻画故障发生的概率,建立了执行器故障模型。结合使用Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了系统均方指数稳定的LMI形式的充分条件,该条件不仅依赖于迟延,而且依赖于故障发生的概率分布。所求的控制器不仅在系统完好时能使系统保持稳定,而且在执行器发生概率性故障时也能使闭环稳定保持一定的控制性能。最后通过仿真验证了所设计的可靠性控制器的可行性及有效性。4.针对具有执行器间歇故障及时变时延的非线性离散／连续型网络控制系统分别设计了可靠性容错控制器。通过引入满足伯努利分布的随机变量刻画执行器具有间歇故障的随机故障模型,并运用Lyapunov理论及线性矩阵不等式技术,设计了网络控制系统在执行器随机间歇故障及时变时延情况下的容错控制,并通过了实例仿真验证。