در این رساله به مباحث آشکارسازی مقاوم خطا، و طراحی همزمان کنترل کننده/آشکارساز خطا مبتنی بر مدل، برای سیستم های پیچیده خطی و در حضور اغتشاشات و نویزهای گوناگون پرداخته می شود. دو دسته مهم از سیستم های پیچیده خطی از نقطه نظر میزان در دسترس بودن اطلاعات (تمام یا بخشی از اطلاعات) و همچنین متشکل بودن از تعدادی زیرسیستم یا سیستم ، مورد بررسی قرار می گیرند. به عنوان دسته اول، با فرض متشکل بودن سیستم از تعدادی زیرسیستم و همچنین در دسترس بودن تمامی اطلاعات زیرسیستم ها برای واحد طراحی، سیستم های سوئیچینگ که دسته‏ای از سیستم های هیبرید می‏باشند مورد بررسی قرار می گیرند. سپس با رویکرد در دسترس نبودن تمامی اطالاعات موجود در سیستم برای واحد طراحی به بررسی مباحث مربوط به خطا در سیستم های چندعاملی که دسته‏ای از سیستم های پیچیده سیستم از سیستم بوده و متشکل از تعدادی سیستم مجزا می باشند، پرداخته می شود. در ابتدا، مشکلات روش های موجود در زمینه آشکارسازی خطای سیستم های سوئیچینگ اشاره شده و یک روش آشکارسازی خطا برای سیستم های سوئیچینگ خطی تحت سوئیچ دلخواه و با استفاده از فیلتر استاتیک سوئیچینگ، شاخص کارایی h-، و روش های کاهش محافظه کاری ارایه می گردد. سپس نتایج ارایه شده به مساله طراحی همزمان کنترل کننده/آشکارساز خطا برای سیستم های سوئیچینگ خطی زمان پیوسته و گسسته تحت سوئیچ مقید تعمیم داده می-شود. از یک فیلتر استاتیک سوئیچینگ در ساختار کنترل کننده/آشکارساز استفاده شده و نشان داده می شود که محافظه کاری در حل مساله در حضور این فیلتر کاهش می یابد. در ادامه به ضعف روش ارایه شده در این رساله و همچنین ضعف روش های موجود در زمینه مساله طراحی همزمان کنترل‏کننده/آشکارساز خطا اشاره شده؛ و یک راه حل برای حل مشکلات موجود بر مبنای استفاده از روئیت‏گرهای دینامیک برای سیستم های خطی و سوئیچینگ خطی ارایه می گردد. نشان داده خواهد شد که در حضور روئیت گر دینامیک شرایط حل مساله بر مبنای شرایط اکیداً lmi بدست می آیند. سپس به مبحث آشکارسازی خطای سیستم های چندعاملی، متشکل از عامل های یکسان، و به هدف دستیابی به روشی جدید با محافظه کاری کمتر نسبت به سایر روش های موجود در این زمینه پرداخته می شود. در واقع از یک روش تجزیه رایج در کنترل سیستم های چند عاملی به منظور تبدیل مساله آشکارسازی خطا در این سیستم ها به یک مساله ساده تر و با محافظه کاری کمتر استفاده خواهد شد. نتایج بدست آمده به طراحی همزمان کنترل کننده/آشکارساز این دسته از سیستم ها تعمیم داده خواهد شد. در بحث کنترل سیستم های چندعاملی دو هدف کنترلی مهم، مسائل توافق و ردیابی مدل مرجع، مورد بررسی قرار می گیرند. در انتها، مبحث آشکارسازی و جداسازی مقاوم خطا در یک شبکه از سیستم های چندعاملی که متشکل از عامل های غیر یکسان می باشد مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نشان داده خواهد شد که هر عامل قادر به آشکارسازی و جداسازی نه تنها خطاهای رخ داده در خود بلکه خطاهای رخ داده در همسایه هایش نیز می باشد.

عمده تفاوت ناوبری هپتیک (ناوبری یک ربات متحرک با استفاده از رابط هپتیک) با ناوبری خودمختار یک ربات متحرک، در الگوریتم نگاشت از فضای داده های محیطی به فضای کاری رابط هپتیک است. در ناوبری خودمختار، عملیات کنترل حرکت (کنترل هدایت) بر عهده خود ربات است، در واقع ربات با استفاده از ادوات سنسوری، مبادرت به شناسائی محیط می کند و با استفاده از الگوریتم (الگوریتم اجتناب از تصادم و الگوریتم هدایت) پیاده سازی شده در میکروکنترلر ربات، موقعیت جدید خویش را محاسبه و اجرا می کند. د رحالت ناوبری هپتیک، ربات تنها فرامین ارسالی از کامپیوتر را اجرا می کند و در عوض اطلاعات محیط را برای کامپیوتر ارسال می کند. در اینجا، الگوریتم مناسب در کامپیوتر پیاده سازی شده است و ورودی آن اطلاعات محیطی است که ربات با استفاده از ادوات سنسوری (مانند سنسورهای اولتراسونیک) از محیط جمع آوری نموده است و خروجی آن عبارت است از : 1) فرامین هدایت ربات و 2) کنترل رابط هپتیک. فرامین هدایت ربات در واقع نگاشت از فضای ورودی کاربر(ورودی کاربر از طریق رابط هپتیک) به فضای کنترل موتورهای ربات متحرک است. اما کنترل رابط هپتیک، یعنی ارسال فرامین مناسب به کنترلر رابط، منطبق بر الگوریتم ترجمان نیروئی که بصورت نرم افزاری پیاده سازی شده است. به این حالت، ناوبری غیرمختار نیز گفته می شود. در این پروژه سعی شده است که با استفاده از یک جوی استیک با قابلیت انعکاس نیرو، عملیات ناوبری یک ربات متحرک در محیطی مجازی پیاده سازی گردد. مهمترین بخش در این بین، شناسائی بلادرنگ محیط و سپس نگاشت داده های محیطی به فضای کاری رابط هپتیک بمنظور محاسبه نیروهای اعمالی به دستگیره جوی استیک است. از جمله اهداف این پروژه، معرفی فیدبک هپتیک، بعنوان عاملی موثر در تعامل بین انسان و ماشین بوده است. در ضمن الگوریتم ترکیبی ارائه شده برای ترجمان نیرو و ناوبری ربات نیز به نوع خود شیوه ای جدید و متفاومت بوده است .