故障诊断和容错控制技术作为保障系统稳定性和安全性最常用的手段之一，一直以来都颇受关注。但是，随着自动化技术的发展，在实际的工程中，需要考虑的因素越来越多，比如时滞、非线性、干扰等，导致传统的控制方法越来越不适用于当今复杂的工业系统，因此，本文针对一类具有复杂数学模型的非线性时滞系统，开展故障诊断和容错控制技术的研究。
　　本文首先针对一类含有时变时滞的非线性系统，考虑了传感器故障和执行器故障同时发生的情况，通过故障估计观测器等方法，实现了故障的分别估计，并且用线性矩阵不等式的形式给出了系统稳定的条件。最后，通过两个仿真实例验证了方法的有效性。仿真结果表明通过故障估计观测器不仅能够实现故障估计的功能，而且能满足系统要求的性能指标。
　　然后，在之前工作的基础上，将时变时滞扩展到了区间时变时滞的情况，这种情况更贴近于实际的系统。虽然观测器的设计思想与之前相同，但是在李雅普诺夫函数的构造过程中，考虑了时滞的上下界信息，这就大大降低了结论的保守性，而且故障估计的效果也会更准确。最后同样用线性矩阵不等式的形式给出了系统稳定的条件，仿真结果验证了方法的有效性。
　　最后，在得到故障的估计信息之后，本文从两个方面对系统进行容错控制器的设计。一种是基于状态反馈原理的容错控制器，该控制器以原系统的状态变量作为输入量，通过两个输出端，分别对故障进行补偿，仿真结果表明控制器是有效的，但是这种方法要求系统的状态是可观或可测的;另一种是基于输出反馈原理的容错控制器，该控制器是将原系统的输出变量作为输入量，然后对故障进行补偿，而且对大多数系统来说，输出变量很容易得到，所以其应用范围更广泛。最后的仿真结果验证了方法的有效性。