伴随着线控技术的蓬勃发展，汽车线控制动系统应运而生，电子机械制动系统是一种新颖的制动系统，相比较传统制动，它取消了制动踏板与执行器间的机械连接，采用电信号作为传递命令的媒介，驱动电机工作达到制动的目的，EMB系统更加高效和环保，代表了未来制动系统的发展方向。由于制动系统直接关系到汽车的行驶安全性，因此新的制动系统能够推广，首先要具备比传统执行器更高的可靠性。作为EMB系统的执行机构，EMB执行器结构上和控制策略上都与传统制动器有着本质上的差别，因此EMB执行器的失效形式也与传统制动器大相径庭。本文针对汽车EMB执行器系统进行其故障诊断与容错控制研究。本文是在霍英东教育基金会资助项目（111080）“汽车智能集成电控制动系统研究”和国家自然科学基金（50805063）“基于线控制动的汽车动力学控制研究”的研究成果基础上，针对本项目组所采用的三环控制策略的EMB执行器系统进行失效研究，提出了基于神经网络的故障诊断与容错控制策略；通过分析执行器失效对整车制动稳定性的影响，对行车制动失效情况下汽车制动防跑偏控制进行了研究；应用面向容错控制的EMB汽车动力学仿真软件对容错控制算法进行了离线仿真研究，验证了算法的有效性。论文的主要研究内容包括以下几点：（1）在对汽车EMB系统组成及工作原理充分了解的基础上，重点对EMB执行器系统进行深入研究，分析了EMB执行器系统薄弱环节，对实际EMB试验过程中出现的问题进行总结和分析；分析EMB单个执行器失效对整车制动稳定性的影响，提出控制器故障判断方法与执行器工作状态的判断依据，基于此提出行车制动失效情况下制动稳定性控制方法。（2）在分析BP神经网络的工作原理和不足及对BP神经网络进行改进的基础上，提出了基于神经网络的EMB执行器系统传感器故障诊断及容错控制策略，利用BP神经网络建立EMB执行器观测器，通过与实际传感器信号比较，判断传感器是否发生了故障，并采用BP神经网络建立故障传感器的观测模型，在传感器发生故障情况下，模型输出代替传感器信号输出，以保证控制器的稳定性和可靠性。（3）设计了单个EMB执行器故障模式下的汽车防跑偏控制器，以横摆角速度为控制变量，采用横摆角速度PID控制计算出补偿力矩，建立了补偿力矩分配规则，通过对非故障轮的制动力调整达到改善制动跑偏的目的。（4）基于课题组已有EMB汽车模型，建立EMB执行器模型、执行器系统故障诊断与容错控制模型，并进行集成。针对EMB执行器传感器故障条件进行仿真分析，验证EMB执行器系统传感器故障诊断及容错算法的有效性；针对EMB单个执行器失效模式下的EMB汽车制动稳定性控制进行仿真，验证了其控制效果。