近年来,工业系统的自动化水平高速发展,控制要求不断提高。相应地,系统部件日益增多,非线性程度不断增加,这给系统的分析与综合带来了巨大挑战。一方面,系统长时间工作或人员不正确操作等因素会致使系统产生故障;另一方面,系统组件增多,干扰进入系统渠道增多,多源化、不匹配扰动对系统的作用更为复杂,进一步增加了控制难度。故障和干扰会降低系统的控制性能,甚至直接破坏系统的稳定性。因此,提高非线性系统的容错能力,补偿故障对系统的影响,抑制外界干扰,对非线性系统的稳定运行至关重要。本文针对非线性控制系统的执行器故障和干扰问题,开展容错控制研究,主要研究内容如下:1)研究了具有执行器故障的Lipschitz非线性系统的鲁棒容错控制方法。针对一类受到执行器故障以及干扰的Lipschitz非线性系统,提出了一种鲁棒滑模容错控制方法。首先,设计了一种综合观测器以同时估计系统的状态、故障以及干扰信号;其次,利用观测器获得的信息,设计了一种鲁棒滑模容错控制器。在该控制方法中,将干扰分为两部分分别进行处理,并基于Lyapunov理论分析了系统的稳定性。最后,通过仿真,验证了该算法的有效性。2)研究了基于综合观测器的仿射非线性系统容错控制方法。以电动汽车系统为背景,针对一类受到执行器故障以及干扰影响的四轮独立驱动电动汽车系统,提出了一种新的自适应滑模控制算法。首先,建立了该电动汽车系统在受到执行器故障以及干扰下的系统模型,基于上章观测器结构,设计了一种新的综合观测器,得到了该系统的状态以及集成干扰等估计信息。其次,利用观测信息,设计了一种自适应滑模容错控制策略,在该控制方法中,通过引入自适应参数,提高了系统的响应速度。最后,以电动汽车系统两种工况为例进行了仿真,结果表明了所提出方法的有效性。3)研究了一类非仿射性非线性系统的干扰抑制与滑模容错控制方法。以机械系统为背景,针对一类非仿射性非线性系统,讨论了一种自适应容错控制方法。首先,建立了该系统受到执行器故障以及干扰的模型。其次,设计了一种综合观测器,用以观测系统的状态、故障以及干扰等信息,在该综合观测器结构中,不需要干扰的上界信息。为了更好实现系统轨迹跟踪控制的目的,设计了一种新的自适应离散滑模容错控制器,并证明了其收敛性能。最后,通过案例仿真,验证了该方法的容错性。4)研究了基于事件触发的n自由度非线性系统容错控制方法。针对一类非线性系统,在其受到执行器故障以及外界干扰情况下,提出了一种基于事件触发的自适应容错控制策略。首先,设计了一种新的事件触发机制。其次,设计了一种新的综合观测器。在该观测器结构中,一方面,同上章一样,无需干扰信号上界信息;另一方面,采用输出触发值代替连续值,用较少的信息量对系统未知变量进行了观测。基于观测所得信息,构建了一种基于事件触发的自适应滑模容错控制算法,可以有效补偿故障以及干扰对系统的影响并减少系统的通讯传输负载。最后,通过案例仿真,验证了该方法的容错性。5)研究了基于模糊的非线性系统自适应事件触发容错控制方法。针对一类受到执行器故障以及干扰的n自由度非线性系统,为了减少故障对系统的影响以及抑制干扰,讨论了一种基于模糊的自适应滑模容错控制策略。首先,利用模糊逻辑原理,对系统的非线性部分进行模糊逼近;其次,构建了一种新的事件触发机制,并结合输出触发信息,设计了一种模糊综合观测器。在该观测器结构中,干扰信息可以为n阶可导的高阶信号,这更贴近实际系统。基于系统观测信息,结合构建的控制通道自适应事件触发机制,设计了一种新的基于事件触发的自适应滑模模糊容错控制方法。最后,通过实例仿真,验证了该方法的容错能力。