在一些复杂的分布式控制系统中，常常使用通信网络将分布在不同区域的系统元件，如传感器、控制器、滤波器、执行器等连接起来形成一种基于网络的闭环反馈控制系统，通常称之为网络化控制系统。这类系统的一个典型特征是系统的各元件之间的信息交换通过共享的通信网络实现。与传统的点对点连接的控制系统相比，网络化控制系统有很多优点，如增加了系统的可靠性，有利于实现资源共享，减少了系统的布线，易于安装与维护等。近年来网络化控制系统引起了广泛关注，并被成功应用于工业生产的诸多领域。但是，由于网络带宽的限制，将通信网络引入到控制系统中，也带来了许多有趣的挑战性问题，诸如网络诱导的时延、丢包以及信号量化等，这些不利因素是造成系统性能下降甚至失稳的重要原因，然而传统控制系统的分析与设计方法很难直接应用于网络化控制系统。本文研究了非理想网络环境下，网络化控制系统的输出反馈控制与故障诊断问题。内容涵盖网络化控制系统的量化输出反馈镇定，输出反馈H_∞控制，网络化控制系统的鲁棒故障检测，多包传输机制下网络化控制系统的可靠故障检测以及网络化控制系统的故障估计。具体来说，我们研究了以下三个方面的问题。首先，研究了网络化控制系统的输出反馈控制问题。针对已有文献在研究网络化控制系统控制问题时，通常只考虑某一种网络诱导的不利因素，本文在研究此问题时，同时考虑了多种不利因素的影响。第二章在研究网络化控制系统的量化输出反馈镇定问题时，我们同时考虑了网络诱导的时延、丢包及量化的影响。在进行稳定性分析过程中，通过设计恰当的李亚谱诺夫泛函，并利用自由权阵及锥补线性化等方法，得到了依赖于时延上下界、丢包概率及量化密度的稳定性条件，与已有的结果相比，具有更少的保守性。采用类似的分析方法，第三章研究了带有时延与丢包的网络化控制系统输出反馈H_∞控制问题，所设计的控制器能够保证闭环系统均方指数稳定且满足预设的H_∞性能指标。其次，研究了网络化控制系统的故障检测问题，在研究此问题时，假定系统的测量输出通过共享的网络传输到远程的故障检测装置。其中第四章研究了网络化控制系统的鲁棒故障检测问题，在考虑丢包补偿的情况下，首先提出了一个新的测量模型描述网络环境下同时存在的时延、丢包及量化误差，然后构造故障检测滤波器作为残差发生器，利用残差评估机制检测系统的故障。此外，鉴于已有文献在研究网络化控制系统的故障检测问题时，均采用单包传输方式，第五章研究了多包传输机制下网络化控制系统的可靠故障检测问题。再次，考虑到目前针对网络化控制系统故障诊断问题的研究基本还停留在故障检测阶段，第六章研究了一类带有扇形非线性的网络化控制系统的故障估计问题，在研究此问题时，我们同时考虑了可能发生在传感器到估计器通道的时延与丢包，通过设计故障估计滤波器，实现了对系统故障的有效估计。最后，对全文的内容进行归纳总结，并对下一步的研究工作进行展望。