本文针对非线性飞行控制系统的执行器故障和传感器故障进行了故障诊断和故障隔离算法研究,将提出的算法在MATLAB/Simulink仿真平台进行了仿真验证,并研究了飞控系统故障诊断仿真平台技术,用C++编程进行了验证。　　 文中首先介绍了故障诊断技术的发展和现状,同时对非线性故障诊断技术及微分几何理论作了简单的介绍。　　 介绍了飞行器在大气中运动的物理基础知识,建立了飞机的动力学模型和运动学模型。建立飞机的六自由度微分方程,以插值后的气动参数为依据,建立了典型状态下的飞机非线性数学模型,并给出了对称直线飞行状态下的飞机运动模型,为之后的故障诊断算法研究提供了数学模型。　　 在检测滤波器理论的基础上,讨论了基于检测滤波器的鲁棒故障诊断问题。首先将飞机模型线性化,通过设计故障检测滤波器检测增益矩阵,使执行器故障输出残差固定在特定方向上,传感器故障输出残差固定在特定平面上,实现了故障诊断与隔离。然后利用鲁棒故障检测滤波器对存在扰动和不确定性的飞控系统进行故障诊断和隔离。　　 针对仿射非线性飞控系统模型,提出了一种基于微分几何方法的鲁棒故障诊断算法,并将该算法扩展到闭环系统。通过在状态和输出同胚变换,将原系统模型降为“能观商子系统”,实现了某一通道故障与其它通道故障及不确定性进行解耦,设计故障观测器实现鲁棒故障检测与故障隔离,并以某型飞机为例验证了该算法的有效性。该算法对多故障情况也同样有效。　　 最后,研究了飞行控制系统故障诊断仿真平台技术,介绍了平台的总体设计方案,包括其硬件组成和软件程序设计。