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针对故障未知但有界的非线性系统,提出了一种用于故障诊断的集员滤波器的设计方法,保证系统的状态、故障信号的值100％包含在上下界内.采用T-S模糊模型近似表示非线性系统,并假设过程噪声、测量噪声、故障信号的值和模型的近似误差有界,采用S-过程和线性矩阵不等式（LMI）方法设计集员滤波器,最后运用递归优化算法对集员滤波器的设计进行优化.基于集员滤波器的故障诊断方法不仅可以对故障大小进行估计,还能够检测出故障信号的类型.数值仿真说明了该方法的可行性和有效性.