系统故障,如执行器故障、转速饱和等,可能会导致系统性能下降,甚至变的不稳定,从而引发严重的生产事故和巨大的经济损失。因此为了提高现代系统的安全性和稳定性,具有故障补偿能力的容错控制受到了越来越多的关注。随着控制系统规模不断增大,单一系统建模方法已经不再适用,而采用互联系统建模是一种行之有效的办法。本文首先针对一类互联系统,考虑在给定输入能耗下,分析了故障互联系统的可重构性;接着讨论了互联系统的分离原理,指导观测器和控制器的设计;对于高阶复杂系统,通常会对其进行模型降阶,本文最后对故障互联系统的模型降阶进行了一定的讨论分析。本文首先介绍了课题的背景和研究意义,系统概述了容错控制(Fault Tolerant Control,FTC)、分离原理、可重构性和模型降阶,总结了互联系统容错控制的研究现状。文章主要研究了互联系统可重构性、互联系统的分离原理和互联系统模型降阶的相关内容,得到了一定的研究成果,其主要包括:(1)互联系统的可重构性分析。针对一类互联系统,在故障发生后,分别在集中式和分布式控制结构下,给出了故障系统基于控制能耗的可重构性评价指标。同时,利用元飞机模型仿真验证所提结论的有效性。(2)互联系统的分离原理研究。针对一类互联系统,分析了互联系统分离原理。在系统发生故障后,基于分离原理分别在分布式和分散式控制结构下,对故障后互联系统分别设计观测器和控制器并分析系统稳定性。同时,利用元飞机模型仿真验证所提结论的有效性。(3)故障容错互联系统的模型降阶研究。首先针对一类线性系统,提出一个故障系统可以和原系统进行相同平衡截断的条件。然后将该结论进一步推广到故障线性互联系统中,给出故障互联系统可以和原系统进行相同平衡截断的条件。最后,利用数值仿真验证所提出的结论的有效性。