网络控制系统，由感知功能的传感器、处理功能的控制器、动作执行器、实时通信网络等部分组成，这些组成部门组成闭合回路，是一个能够感知、分析、控制、执行和反馈的控制系统。网络控制系统是系统控制理论，优化理论和信号信息理论等学科知识的综合应用。伴随着传感器技术的不断精进、计算机技术的飞速发展以及通信网络技术的快速普及，目前网络控制系统已经成为控制领域当中的重点研究课题。网络控制系统在近年来取得了巨大进展和突破，而伴随市场需求的扩大，网络控制系统的发展动力依然强劲。故障诊断就是针对系统中某些元件出现故障，诊断其故障，因此，关于系统故障诊断问题的研究具有非常深远的影响。在本文中主要是将网络控制系统作为研究对象，具体解决了网络控制系统存在的故障诊断问题。首先，论文会从网络控制系统故障诊断的研究意义、现状出发，在相关最新研究的基础上，提出研究的内容和思路，对于网络控制系统中的控制理论、时延现象、丢包现象、网络节点驱动、时序错乱等进行全面梳理。其次，建立基于观测器的网络控制传统故障模型，研究其模型，设计出基于状态观测器的残差产生器，对网络控制系统进行故障诊断。然后利用基于神经网络的预估模型，通过预估采样数据，建立神经网络预测的观测器，对网络控制系统进行故障诊断。最后针对一类非线性NCS，利用T-S模糊模型对其进行建模，同时根据矩阵分析理论将随机短时延转化为一类系统不确定性，然后利用状态观测器方法设计了残差产生器，并基于李亚普诺夫理论给出了残差产生系统的稳定条件和故障诊断方法。