网络控制系统是系统组件经由共享通讯网络连接而成的闭环反馈控制系统。随着互联网技术发展的日新月异,网络技术与现代工业生产过程之间的交叉融合日益加深,科学理论的蓬勃发展使网络控制系统实际上变得日益复杂,通常具有高度非线性特性。而复杂随机系统作为控制系统领域的重要分支,能够较为准确地描述网络通讯系统、航天器系统、运动控制系统中存在的系统结构突变,已成为了经久不衰的研究热点受到学者们的广泛关注。而实际系统在长时间高负荷的运转过程中,各类元器件难免会出现故障,最常见的便是执行器故障,会带来不可避免的系统安全性与可靠性问题,造成严重的经济损失。因此故障诊断与容错控制技术作为补偿系统故障,提高系统性能的有效手段,近年来已成为国内外的重点研究课题,研究成果已被有效地应用于工业生产过程当中。论文以网络通讯环境下的复杂随机系统为研究对象,考虑了信号量化、事件触发、数据包丢失、执行器故障和饱和等通讯约束和执行器物理约束,开展了故障诊断滤波器设计和容错控制器设计问题的研究,主要研究内容如下:首先,针对一类受不可靠通讯造成的传感器饱和现象影响的部分转移概率未知的离散Markov跳变系统,研究了相应的H∞滤波鲁棒故障诊断问题。所研究的系统模型包含全局利普希茨非线性、状态依赖随机噪声和外部扰动信号。本文通过运用合理的分解方法对传感器饱和特性进行处理。由于被控对象与滤波器之间的通讯缺乏足够的可靠性,需要同时考虑输出量化信号和数据丢包对系统性能造成的影响。本文运用一个服从Bernoulli二次分布的随机变量对数据传输过程中遇到的信号部分丢失现象进行建模,与运用传统对数量化器得到的控制结果进行对比可以看出所提出的动态量化器参数能够实现在线调节且相应的实际调节规则能够保障被控系统的动态性能。通过引入恰当的松弛矩阵变量,系统矩阵与李雅普诺夫矩阵之间由于系统在不同模态间切换而产生的耦合现象能够得到有效处理。本文基于不完整的测量值设计了一个全阶滤波器来使得增广的误差系统达到随机稳定。通过列举一系列矩阵不等式表明了故障诊断滤波器存在的充分条件并展开了相应分析。最终用一个数值算例印证了滤波器方法的有效性。其次,对于一类受数据通道通讯能力有限性、参数不确定性、外部扰动和执行器故障影响的连续Markov跳变系统开展了自适应容错控制问题研究。在执行器故障、外部扰动和非参数化时变阻塞故障的确切信息是完全未知的情况下,运用动态均衡量化器来进行控制器的设计工作。考虑通讯信道编码端与解码端数据非匹配初始化现象,提出了一种全新的量化自适应容错控制设计方法来消除执行器、参数不确定性和外部扰动产生的影响,进一步可以证明全局闭环系统的解是一致有界的,具有几乎渐近稳定性。最终通过数值算例仿真验证了所提出全新方法的有效性。接下来,针对处于高频采样环境中的Markov跳变系统研究了自适应容错控制问题。通过将匹配非线性、未知执行器解耦因子和待测状态变量放到统一框架下进行考量,分别运用反步控制方法与滑模控制方法对系统进行镇定。提出一种自适应滑模观测器方法来获得系统状态向量的估计值,基于状态估计值为全局闭环系统设计了一种积分型滑模面,从而推出一种滑模控制方案来保障故障闭环系统的随机稳定性。最终通过仿真算例来验证所设计的容错控制方法的有效性。最后,针对具有执行器故障的伊藤随机系统,研究了基于事件触发的自适应模糊滑模控制问题。提出了一种新型事件触发判据和新的自适应滑模控制方案来对故障随机系统进行镇定,系统中的未知非线性项可以通过模糊机制进行近似。通过对执行器故障的有效性损失进行恰当地估计,所提出的鲁棒滑模控制器能够使滑模面的迹线最终进入特定滑模区域并能够保证闭环系统的状态变量是有界稳定的且可以达到任意小。此外,事件触发采样间隔的最小值可以通过理论推导得出。基于直升机的仿真算例本章验证了所提出的事件触发滑模控制方法的有效性。