过去三十年是非线性系统控制设计取得巨大发展的时期。因为自然世界真实的系统既是非线性的,又是不确定的,因此非线性控制的研究,特别是自适应智能控制的研究正受到越来越多的重视,并成为近年来国际上的研究热点。此外,由于子系统之间的信息交换有时在物理上无法实现,并由于缺少与一些单一集中控制器相应的足够计算能力,在这种复杂情况之下分散控制技术可能需要优先使用。本论文通过系统性地组合Lyapunov函数设计法、反馈线性化方法、分散控制技术和模糊控制技术等,以求在一定程度上促进控制科学的深入并为一些实际工程问题提供更好的解决方案。本文的主要创新工作如下:(1)针对SISO仿射非线性大系统提出了两种新的基于观测器的分散间接自适应模糊控制(IAFC)方案,确保了关联IAFC系统的渐近稳定。其中一控制方案基于H_∞跟踪技术和模糊自适应观测器得到,另一控制方案基于鲁棒控制技术、模糊系统和线性状态观测器得到。(2)针对SISO非仿射非线性大系统提出了两种新的基于观测器的分散直接自适应模糊控制(DAFC)方案,确保了关联DAFC系统的跟踪误差收敛于零,或收敛于原点的一个小的邻域内。其中一控制方案基于模糊系统、H_∞跟踪技术和线性误差观测器得到,另一控制方案基于模糊系统、奇异扰动技术和高增益观测器得到。(3)针对三类SISO非线性大系统,通过引进加权因子把IAFC和DAFC相加提出了三种新的分散杂合自适应模糊控制(HAFC)方法,以便同时融合被控对象知识和控制规则。其中第一控制方案采取完全的状态反馈,HAFC系统具有渐近稳定的性质;第二控制方案采取了输出反馈,HAFC系统的跟踪误差收敛于原点的可调邻域内;第三控制方案是基于协作的分散输出反馈控制设计,尤其考虑了任意强的非匹配关联项,被控对象的跟踪误差始终在原点的可调邻域内。(4)针对一类MIMO非线性大系统提出了一种新的分散间接自适应状态反馈模糊控制器和一种新的分散杂合自适应输出反馈模糊控制器,并在它们各自的同一个设计框架下运用正则逆矩阵处理了控制器的奇异性问题。两个闭环MIMO系统被证明是渐近稳定的。(5)集中研究了所提自适应模糊控制算法在几个重要工程问题中更为成功的应用。这些问题包括但不限于:自动公路系统车辆纵向跟随的分散输出反馈控制、连续搅拌釜反应器的温度分散输出反馈H_∞控制、机器手和两足行走机器人的分散输出反馈控制。本文对所提控制算法与现有相关算法作了详细的比较,结果表明提出的分散自适应模糊控制器具有适用性更强、性能更加优越、设计更加合理等许多优点。另一方面,所有提出的控制器都通过数值仿真进一步验证了它们的有效性,它们能够成功完成既定的控制任务。此外,基于H_∞跟踪的分散间接和直接自适应模糊控制器的仿真结果还表明:衰减率设置得越小,闭环系统的跟踪性能就显得越好,但是需要更大的控制输入;分散HAFC算法的仿真表明:HAFC系统比IAFC系统和DAFC系统可能具有更好的性能,即跟踪误差和控制输入能够变得更小。