Indubitavelmente, os processos tecnológicos modernos são suscetíveis a falhas. isso se deve, principalmente, a fatores de instrumentação. sistemas (híbridos, renováveis) de energia também fazem parte destes processos vulneráveis a panes. possíveis falhas nestas unidades podem levá-las a não cumprir restrições operacionais, fato que resulta em priva ¸cão econômica e na falta de energia disponível para a rede externa. empresas do setor de energia vêm investindo fortemente em tecnologias para usar as fontes renováveis (do vento, solar, da biomassa, entre outras) de forma mais eficiente, mas os efeitos causados por ter a gera ¸cão de energia perturbada pela presença de falhas pode vir a ser até pior do que a ausência de renováveis, pois pode levar uma parada total na gera ¸cão. portanto, esta disserta ¸cão de mestrado tem como objetivo estudar o complexo paradoxo causado quando ocorrem falhas em sistemas de gera ¸cão de energia (incluindo sistemas com fontes renováveis). este trabalho se desdobra em dois grandes eixos: i) desenvolvimento e aplica ¸cão de técnicas de estimativa, detecção e diagnóstico de falhas; e ii) desenvolvimento e implementa ¸cão de estratégias de controle tolerante a falhas. a grande parte das técnicas utilizadas na construção aqui apresentada é derivada de estratégias lineares paramétrico-variantes com garantias de robustez, além de abordagens de controle preditivo baseado em modelo. os métodos propostos nos eixos i e ii são cuidadosamente analisa- dos através de diversos ensaios em simula ¸cão em processos de gera ¸cão de energia na indústria da cana-de-açúcar e demonstram-se satisfatórios.