基于观测器的方法是故障诊断领域中一种重要的方法。该方法充分利用系统的数学模型,具有鲁棒性强、效率高和可靠性好等优点。本文的主要研究工作是针对观测器理论,在阅读大量国内外相关文献的基础上,结合目前国内外学者感兴趣的鲁棒理论,设计基于观测器的鲁棒故障检测滤波器。本文首先综述故障诊断技术的研究背景与发展现状,研究基于观测器的控制系统故障检测技术的基本方法。针对含有未知输入干扰的不确定动态系统,运用一种未知输入观测器方法,通过残差体现传感器故障信息。仿真表明,该方法具有良好的鲁棒性。同时,针对残差信号与未知输入干扰不能完全解耦的情况,本文采用特征结构配置方法进行鲁棒故障检测滤波器设计。仿真表明,该方法可以对传感器故障进行准确的故障检测。最后,研究最优解耦策略鲁棒故障检测滤波器方法及其在关联大系统中的应用。