由于计算机技术的不断发展,控制系统由一个封闭的集中体系逐渐向开放的分布式体系发展。与此同时,通讯网络技术的发展促进了数据通信网络与传统的闭环控制系统的有机结合,使网络化控制系统成为热门研究课题。因为系统中网络的介入,所以数据传输会存在数据包丢失、时间延迟、多包传输、网络调度方法等问题。此外网络化控制系统中的执行器和控制器都有可能发生故障,而故障会导致网络化控制系统的可靠性降低。这些问题的存在会增加网络化控制系统的控制复杂度。本文针对网络化控制系统进行故障诊断与容错控制研究,具体内容如下:(1)对于具有随机时延的标量参数故障系统,利用拉普拉斯变换对系统进行等效变换,然后基于集员估计理论对等效系统进行主动故障检测。在采用主动故障检测方法时,辅助信号设计的优劣会直接影响故障检测的性能。假设系统受到的扰动或噪声服从一定的分布且有界,辅助信号设计时考虑不确定性最坏的情况从而避免误检测。为了获得最优的辅助信号,引入成本函数概念,结合最优试验设计思想和参数估计的理论,有效地优化了主动故障检测方法中的辅助信号,从而确保主动故障检测不仅可以有效地激励潜在的故障,迅速准确地区分故障模型和正常模型,而且可以最小化辅助信号对系统性能产生的影响。本文也对该算法进行了仿真验证,结果验证了算法的有效性。(2)对于具有随机延迟的网络化控制系统,提出了基于拉普拉斯变换的故障诊断算法和滑模容错控制算法。系统同时考虑了两种随机延迟,分别服从指数分布和均匀分布,原始系统通过拉普拉斯变换转换为不显含时延的等效系统。利用Lyapunov稳定性定理对观测误差系统的稳定性进行分析。通过求解相应的LMI来获得观测器增益矩阵。然后基于故障诊断信息设计滑模容错控制器。最后,利用计算机仿真对故障诊断算法和容错控制算法的有效性进行进一步的验证。(3)对于具有数据包丢失问题的网络化控制系统,将丢包过程描述为伯努利过程,用0或1表示传感器信号和控制命令的传输状态,若变量为1则表示传输正常,若变量为0则表示数据丢失。然后对系统进行故障诊断与容错控制。在故障诊断环节,通过对发生故障后的系统设计残差信号、自适应调节律来进行故障诊断。基于故障诊断信息,通过优化求解模型预测控制系统,设计适合的容错控制器,完成对系统的主动容错控制。并分析了系统的闭环稳定性。最后,运用MATLAB仿真验证了算法的可行性。