为了保障复杂工程系统的安全性,故障诊断与容错控制技术在过去半个世纪内得到了广泛关注。同时,随着近来网络和嵌入式等技术在复杂工程系统中的普及,网络和计算资源约束使得传统的周期性采样模式不再适用,通过主动调节采样周期如事件触发采样等非均匀采样模式来降低资源消耗,被相继提出并成为研究的新兴热点。然而非均匀采样模式改变了系统性质并加剧了系统不确定性,从而进一步增加了故障诊断与容错控制的难度。本文围绕事件触发等非均匀采样模式下的动态系统,开展相应的故障诊断与容错控制设计研究,主要工作如下:基于不确定性理论发展了非均匀采样系统的离散时间故障估计观测器设计方案。首先通过凸多项式方法将非均匀采样系统等价转化为带有范数不确定的离散多胞系统,基于此构造含多设计自由度的离散时变故障观测器,进而给出线性矩阵不等式(LMI)条件以求解观测器定常增益,并保证故障估计误差指数收敛且对采样不确定性鲁棒。相比于已有基于连续时滞的故障估计器,所提方法便于数字实现,且具有更好的估计精度和更大的采样容许区间。上述研究中非均匀采样被动不确定的,事件触发采样通过主动调节采样周期来降低资源消耗。论文进一步研究基于故障诊断观测器的事件触发采样与容错控制互设计方案。首先设计故障诊断观测器以实现基于事件触发采样输出对系统状态和故障的同时估计,并建立估计误差与输出传输误差的H?约束关系;基于所获得的估计值,分别构造静/动态容错控制器,并借助于上述建立的约束关系,实现了事件触发机制和容错控制器的互设计,在降低传感器传输通信的同时仍能保证闭环故障系统性能。为了克服事件触发采样需要持续或快速监控系统状态这一不足,论文进一步发展了一种基于Quasi-Kalman滤波的自触发采样容错控制设计方案。首先借助于凸多项式方法设计离散时间Quasi-Kalman故障滤波器,以实现基于自触发采样输出对状态和故障的实时估计,基于此,设计基于状态估计的自触发采样方案来实时确定采样时刻,并严格证明了在所设计的容错控制器和采样方案下故障系统的输入到状态稳定性。上述方法的有效性和优越性通过四容水箱、间歇式反应器等一系列基准案例得以验证。