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针对不确定控制系统的故障诊断问题，提出了一种利用滑模观测器进行故障检测与重构的方法。首先设计滑模观测器，以实现系统的执行机构和传感器的故障重构，然后在对系统传感器的故障重构中，采用设计二级观测器构造一个虚拟等效系统的方法提高重构精度，通过运用低通滤波器，将原始的传感器故障以执行器故障的形式表示，并用线性矩阵不等式（LMI）方法来设计观测器。该方法能够更准确的估计出系统的传感器故障，最后给出的数值仿真实例说明了其有效可行性。