实际控制对象本质上要求通过交互连续动力学与离散事件动力学而建模，这样的系统模型称为混杂动态系统。数学上，混杂系统是由微分方程(或差分方程)描述的连续动力学系统和由事件驱动的离散动力学系统相结合所构成的复杂系统。近年来，对于混杂系统的研究引起了控制界和计算机领域极大的关注，并取得了有意义的研究成果。 切换型混杂动态系统为一类典型的混杂系统模型，在控制工程，数学，经济学动态模型控制中得到了广泛的应用。切换系统最优控制问题和稳定镇定问题是其中最基本最重要的问题，是当前研究的热点和难点课题。 本文针对切换型混杂系统模型进行分析和设计，主要工作涉及以下六个方面： (1)针对非线性切换型混杂系统，选用一类特殊的Lyapunov函数即动态系统状态的范数来分析系统稳定性。准确的讲，通过分析切换系统的状态轨迹来分析系统的稳定性能。同时设计指数稳定和渐进稳定的分析算法。 (2)选用二次Lyapunov函数进行切换型仿射系统镇定设计，对于切换仿射系统的同步和异步切换，得到系统可镇定的充分必要条件。进而，该条件经过一系列的 (3)同样选用二次Lyapunov函数进行切换型系统带有输入延迟的镇定设计，首先设计系统变换方式将带有输入延迟的系统转化为自治型切换系统。进而，对于自治型切换系统的同步和异步切换，得到系统可镇定的充分必要条件，该不等式组经过一系列的矩阵变换，以矩阵不等式组形式表示。 (4)针对切换型混杂系统线性二次型最优控制问题，利用动态规划原理，给出了混杂最优控制的解析构造和求解步骤。而后，对于设计的反馈最优控制器，讨论其Lyapunov意义下的稳定性，近而验证该控制器的稳定性具有鲁棒性。 (5)针对切换型混杂系统线性二次型的最优跟踪控制问题，同样利用动态规划原理，给出优化跟踪控制的解析构造和求解步骤。而后，对于设计的反馈最优跟踪控制器，依照二次型优化控制器的稳定性分析结果，得到该优化跟踪控制器的稳定性的鲁棒性。 (6)针对以上的设计算法，设计切换混杂动态系统的数据分析与计算软件工具。 本文中大量定义通过计算实例描述；定理、推论通过实验和数值仿真验证，因此结果可靠、有效。与此同时，设计的算法在正确性方面通过计算机数值计算检验表明设计准确。