故障诊断和鲁棒容错控制问题，自被提出以来一直广受中外学者的关注，具有良好的应用前景。随着科学技术水平的不断提高，控制系统的应用范围不断扩大，系统复杂程序的日益增大和人们对控制要求的日益提高，使人们对系统故障诊断技术和容错控制技术的快速性、准确性、可靠性、安全性的要求也日益增强。在我们的生活中有很多实际的例子可以说明一旦产生故障，即便是很小的故障，也会破坏系统的安全性和稳定性，可能会带来巨大损失和危害。所以鲁棒故障诊断技术和容错控制技术受到人们的极大关注，针对于实际动态系统模型是不容易建立的，这就使得对系统性能的要求较难达到人们所期望的，因此人们越来越重视鲁棒故障诊断和容错控制技术开发，以确保控制系统能达到人们所期望的各种性能指标，具有十分重要的现实意义。本文分别针对线性和非线性动态系统，基于观测器方法和自适应技术研究其故障诊断和容错控制问题。主要工作如下：1、针对带有扰动的线性动态系统，提高其故障估计的快速性和准确性，故障容错的可行性和高效性。运用一种新颖的快速自适应故障估计算法去设计自适应故障诊断观测器，对带有扰动的线性系统进行故障估计，从而提高了对带有扰动的线性系统故障估计的快速性和准确性。在故障检测和诊断独立的前提下，针对带有扰动的线性动态系统，设计一种新的控制方案避免了在以往提到的那些容错控制方案中一些典型的缺点，此设计法案具有更强的实用性和可行性。2、针对一类非线性且带有外部扰动系统，分析基于模型的故障估计方案和容错控制发案。提出了基于观测器的自适应故障诊断的存在条件，它可以被用来证明是否存在自适应故障诊断观测器；运用一种新颖的快速自适应故障估计算法去设计自适应故障诊断观测器，对带有扰动的非线性系统进行故障估计，从而提高了对带有扰动的非线性系统故障估计的快速性和准确性；自适应故障诊断观测器和基于观测器的故障容错控制器在可分性质的基础上可以单独的设计。3、针对非线性卫星姿态控制系统，设计未知输入观测器。基于给出的含未知输入的非线性卫星姿态控制系统模型，用李雅普诺夫稳定性方法给出了未知输入观测器的存在条件。基于这一条件，提出了未知输入观测器的设计问题。仿真示例说明了所给方法的有效性和可行性。