基于滑模观测器的故障重构方法能够以一定的精度重构故障,提高系统的可靠性和鲁棒性,而被广泛研究。现有故障重构方法大多针对故障或扰动仅发生在可观测状态的匹配系统。然而,实际系统也广泛存在不匹配的情况,不匹配系统会导致故障重构方法失效,故障无法重构,影响系统的稳定性。为了将故障重构应用于实际系统,需要深入研究不匹配系统的故障重构问题。在现有不匹配系统研究中,降阶重构方法能够通过降阶消除不匹配项的影响,实现不匹配系统的故障重构,受到了广泛的关注。本文在考虑扰动与不确定项的情况下,以一类发生故障的不匹配系统为研究对象,从解决不匹配系统故障重构、执行器和传感器多故障重构等方面着手,以滑模变结构控制理论为基础,观测器为技术手段,系统开展不匹配系统故障降阶重构方法研究。本文主要做了以下工作:证明Walcott-Zak观测器和Edwards观测器之间的联系,而后设计一种匹配系统故障和扰动同时重构方法并通过仿真验证有效性。分析传统降阶模型并提出利用匹配子系统在不匹配系统中降阶重构故障的研究思路。针对发生执行器故障的不匹配非线性系统,并考虑状态扰动与不确定项的影响,提出基于滑模观测器的不匹配系统执行器故障降阶重构方法。首先分析不匹配项与状态变量的耦合程度,通过状态变换将系统状态变量分类,然后通过降阶变换消除不匹配项的影响,得到包含执行器故障和扰动的匹配子系统,而后设计滑模观测器重构出执行器故障,最后通过四阶飞行器模型验证所提方法的有效性。针对同时发生执行器和传感器故障的不匹配系统,并考虑状态扰动和输出扰动的影响,设计基于改进降阶模型的不匹配系统执行器和传感器故障滑模重构方法。首先通过状态变换、低通滤波器和增广矩阵得到广义系统,然后改进降阶模型的参数设计,通过改进降阶变换消除广义扰动,从广义系统中得到包含广义故障的匹配子系统,而后设计滑模观测器同时重构执行器故障和传感器故障,最后通过两个仿真验证所提方法的有效性。