随着工业系统复杂性的逐渐提高,越来越多的工业系统表现出多时间尺度特性。在对这些系统进行分析建模时,奇异摄动理论发挥了重要作用,对其展开的研究也逐渐深入。另一方面,很多系统不仅呈现出非线性特性,系统结构参数还会因环境等因素发生随机改变,将Markov跳变理论应用到这类系统的建模中也是一个热门课题。将这两种理论相结合能够极大的改进系统模型的精度,具有一定的实用价值。基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,在网络控制系统的框架下考虑带有Markov型参数的奇异摄动系统的控制及滤波问题是本论文的主要内容。具体内容如下:(1)针对一类非线性快采样Markov跳变奇异摄动系统,研究其在混合H_?及无源性能指标下的非脆弱控制问题。首先采用T-S模糊模型方法来逼近系统的非线性,进而得到系统的T-S模糊模型。在控制器的设计过程中,考虑到控制器可能会遭受不确定因素的影响而无法精确实现,因此本文引入一个服从伯努利分布的随机变量来模拟控制器中随机出现的不确定变化。然后基于Lyapunov稳定性原理和随机分析理论,对系统的稳定性进行分析,得到能够保证系统随机稳定以及控制器存在的相关判据。最后,通过一个隧道二极管电路的仿真例子来验证设计方案的可行性和有效性。(2)针对一类非线性semi-Markov跳变奇异摄动系统,对其在网络控制框架下的量化控制问题进行相关研究。不同于Markov跳变系统,为了更合理地反映系统在不同模态下的驻留时间的信息,本文将驻留时间相关的semi-Markov型参数引入到系统中。类似于(1)中的处理方法,首先获得非线性系统的T-S模糊模型。然后考虑到网络控制系统的量化现象,以及网络堵塞等因素可能导致的数据丢包现象,对所要设计的控制器模型进行合理的数学描述。根据Lyapunov稳定性原理,进行稳定性分析,得到能够保证系统均方稳定以及控制器存在的相关判据,同时该设计方法能够有效地提高系统摄动参数的上界。在仿真中,用一个直流电机模型来证明所设计的控制器的有效性,并且在数值例子中讨论了不同量化密度以及丢包率对系统的影响。(3)针对一类非线性Markov跳变奇异摄动复杂网络,研究其在H_?性能指标下的滤波问题。考虑到在实际情况下系统的模态信息并不能被滤波器完全获得,本文将Hidden-Markov模型引入到滤波器的设计中,所设计的滤波器的模态是基于一个探测信号产生的。另外,由于网络带宽的限制,为了优化数据传输,在通信网络中应用了轮询协议。该协议的引入能够有效地消除网络系统中数据乱序,数据包丢失等现象的发生。然后,通过Lyapunov稳定性分析理论,获得相关稳定性判据,并且求得滤波器增益的具体表达式。最后,运用仿真例子来对上述获得的滤波器进行检验。