不同于使用缆线的传统控制系统,网络控制系统(Networked Control Systems,NCSs)使用网络作为系统节点间信息的传输媒介,极大地提升了系统的延展性,兼容性,鲁棒性以及系统的有效性,此外,网络控制系统易于升级维护,部署灵活,相较于传统的点对点系统有着巨大的优势。因此,网络控制系统正迅速替代点对点控制系统,成为自动化工业,人工智能,物联网等新兴领域的主要控制手段之一。但随着网络控制系统越来越广泛的应用在生产生活中,它的一系列缺点和隐患也渐渐暴露了出来。网络控制系统使用网络进行数据传输,不可避免的会带有网络的一些弊端,譬如数据在信道中传输时可能会丢失或损坏,数据包在信道中传输时往往无法按时到达接收端,网络状况不佳而导致通信约束,由于信道带宽不足从而只能采用多包传输,系统的各项参数并不能完全确定等,这些不利因素会极大地影响网络的性能。而在系统的运行过程中,由于内外各项因素的影响,有时系统内部的某些参数或某些信号会产生偏差,超过了系统所能接受的范围,这时我们称系统产生了“故障”。系统中的故障会导致运行结果出现误差,频繁地发生故障会降低系统的可靠性,甚至可能导致系统崩溃,造成灾难性的后果。因此,为了保证网络系统的正常运行,对网络系统中的故障进行检测是很有必要的。如今的网络控制系统大多使用数字网络,因此针对网络控制系统的故障检测研究大多基于离散系统模型。对于给定的连续时间网络系统,传统的离散方法是使用移位算子对系统模型进行处理,但当系统处于高速采样过程中时,移位算子处理的系统的状态响应模型会与连续系统模型发生偏差,采样速率越高,偏差就越明显。而采用Delta算子对系统进行处理则可以避免上述问题:当采样周期变小时,其模型与连续系统模型仍然趋近,并且随着系统的采样间隔趋近于0,系统的离散模型与连续模型逐渐趋同。综上,本文使用Delta算子方法研究带有多包传输的网络控制系统故障检测问题,本文的主要研究内容如下:首先,针对带有随机时延的多包传输网络控制系统,将多包传输建模为切换系统;针对连续的系统模型,首先使用移位算子对系统进行离散化处理,将系统的时延,状态响应和控制输入整合进了一个增广系统,随后将其转化至Delta域,针对该增广系统建立了故障检测滤波器并生成了残差信号,进一步找到了系统渐近稳定并满足H_∞性能的条件。其次,考虑了通信受限条件下的多包传输网络控制系故障检测问题。为对多包传输问题进行充分讨论,系统中的多包传输被建模成一个马尔科夫跳变过程。通过Delta域的故障检测滤波器生成了残差系统,进一步通过残差信号生成残差误差并通过残差误差得到故障检测的评价函数。最后使用LMI方法和Lyapunov-Krasovskii稳定性理论得到了系统渐近稳定的充分条件,并使用MATLAB仿真验证了上述方法的有效性。最后,针对多包传输网络系统中存在的参数不确定问题:假设系统的通信受限存在于传感器和控制器之间,不确定性存在于系统内部。基于系统模型建立了多约束条件下的残差系统,并且通过线性矩阵不等式方法和Lyapunov-Krasovskii稳定性理论对系统渐近稳定的条件进行了讨论并求解了滤波器参数。最后用一个仿真算例说明了方法的可行性,并且通过与移位算子系统的性能对比说明了Delta算子的优越性。