网络化控制系统(Networked Control Systems,NCSs)是指用通信网络连接传感器、控制器、执行器以及其他系统元件的闭环控制系统。实际的网络化控制系统的通信资源通常是有限的,系统会出现丢包、时延、非线性以及量化误差等现象,这些现象的存在会影响系统的性能和稳定性,甚至产生故障。在实际的工程应用中,系统的性能和安全性极其重要,如果故障不能及时检测出来,会造成极大的损失,因此网络化控制系统的故障检测问题成为研究的重点。故障检测是利用系统中所能测量的信息,构造残差评估机制,检测故障是否发生。在此背景下,本课题对网络环境下带有随机丢包、时延、量化误差等现象的系统建模,考虑系统中存在随机故障和传感器饱和,研究相应的故障检测问题。主要研究内容如下:针对一类存在随机故障、随机丢包和信号量化的网络化系统的故障检测问题,利用对数量化器对系统的测量输出进行量化处理,用两个独立的Bernoulli随机序列表示故障和丢包发生的情况,设计了一种故障检测滤波器。借助状态增广的方法将常规的故障检测滤波器设计问题转化为H_?滤波问题,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)方法得到故障检测滤波器的参数,从而获得系统的残差,用于判断故障是否发生。针对一类存在网络随机丢包的传感器饱和约束下的时延网络化系统的随机故障检测问题,考虑故障信号、丢包以及时延发生的情况满足Bernoulli分布,在传感器输出饱和约束的条件下提出了一种故障检测滤波器的设计方法。首先构造滤波误差系统,然后根据Lyapunov稳定性理论和LMI方法推导出使滤波误差系统均方指数稳定且满足H_?性能指标的充分条件,最后利用凸优化求解算法求出了故障检测滤波器的参数。针对一类存在随机丢包和时延的非线性网络化控制系统的随机故障检测问题,构造模型统一描述丢包和网络诱导产生的传输时延,同时考虑系统存在传感器饱和,传感器饱和以及非线性用扇形有界方法进行处理,设计了一种故障检测滤波器。通过构造Lyapunov函数,借助LMI方法和最优算法得到故障检测滤波器的参数矩阵,使得误差系统满足给定的H_?性能指标,最后根据所获得的残差信号以及制定的残差评估机制判断故障是否发生。