1.一种化工液位过程控制系统的鲁棒故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：建立化工过程液位控制系统模型的系统方程，其包括状态方程和输出方程，并对其进行简化；

步骤2：针对步骤1所述系统方程，设计故障诊断观测器，所述故障诊断观测器以及残差信号设计如下：其中， 分别表示是系统模型的状态估计向量和故障估向量，r(t)∈Rm是用来检测故障的残差信号，Rn表示n维实向量集，Rp表示p维实向量集，Rm表示m维实向量集， 表示nf维实向量集， 表示nd维实向量集，Li、Hi，i＝1,···,N为故障诊断观测器增益矩阵；Ai,Bi,Ci,F1i,F2i为常实数矩阵，(Ai，Ci)，i＝1,···N是可测的，矩阵F2i是满秩矩阵；x(t)∈Rn、u(t)∈Rp、y(t)∈Rm分别表示系统模型的状态、控制输入和可测量输出，σi(t)是切换信号，其需要满足步骤3：根据步骤2所述故障诊断观测器，构造系统误差动态方程；

步骤4：对化工液位过程控制系统进行敏感性和鲁棒性分析并证明，得到基于比例积分观测器的化工过程液位控制系统的故障诊断观测器的增益矩阵Li和Hi；

步骤5：设定阈值Jth，构造残差评价函数，准确检测化工液位过程控制系统的故障。

2.根据权利要求1所述的一种化工液位过程控制系统的鲁棒故障诊断方法，其特征在于，所述步骤1中液位控制系统模型的系统方程为：其中，x(t)是系统状态，y(t)是系统输出；Di为常实数矩阵， 为不确定系统矩阵，其需满足以下条件：其中，σi(t)为切换信号，切换信号是取决于时间t的分段常函数，当σi(t)＝1时，i-th模式将被激活，矩阵Mi和Ni，i＝1,···,N说明了故障诊断观测器增益的不确定性，F(t)是故障参数，T是矩阵转置，I是具有适当维数的单位矩阵，ΔAi是系统不确定项。

3.根据权利要求2所述的一种化工液位过程控制系统的鲁棒故障诊断方法，其特征在于，所述步骤1中简化后的液位控制系统模型的系统方程为：其中， 与 则都是变量替换，

4.根据权利要求1所述的一种化工液位过程控制系统的鲁棒故障诊断方法，其特征在于，所述步骤3中的系统状态误差方程与系统故障误差方程分别为：其中，e(t)为状态误差，ef(t)为故障误差， 系统状态误差方程， 为系统故障误差方程， 是变量替换，

5.根据权利要求1所述的一种化工液位过程控制系统的鲁棒故障诊断方法，其特征在于，若使得步骤2中所述观测器对外部扰动具有良好的鲁棒性以及对故障具有高灵敏性，需要满足以下条件：其中，标量γ＞0,β＞0。

6.根据权利要求1所述的一种化工液位过程控制系统的鲁棒故障诊断方法，其特征在于，所述步骤4中故障诊断观测器的增益矩阵Li和Hi设计为：式中，P1i，P2i为对称正定矩阵，i＝1,···,N。

7.根据权利要求1所述的一种化工液位过程控制系统的鲁棒故障诊断方法，其特征在于，所述步骤5中残差评价函数为：其中，阀值Jth由下式表示：

8.根据权利要求7所述的一种化工液位过程控制系统的鲁棒故障诊断方法，其特征在于，所述步骤5中故障检测决策逻辑为：