系统的控制性能不仅和被控对象本身有关,而且也会受到执行回路中执行器等部件物理特性的影响。执行器常常受到多种非线性特性约束,从而使得执行器的输入和输出间产生了较大的差距,如果未将这些执行器约束考虑在内,那么系统的稳定性及控制器的控制精度则会严重下滑。执行器约束通常是非线性的,同时会对控制器的设计产生一些难题。而且,执行器在运行过程中可能会发生故障,这些故障甚至会导致控制系统出现失稳现象。此外,被控对象也会受到外部工作环境和系统本身建模误差的影响,使得系统具有不确定性和非线性。因此,研究具有死区或者执行器故障的非线性系统的控制问题是具有理论和实际意义的。本文以模糊逻辑系统作为未知非线性函数的逼近器,结合backstepping技术、自适应控制和动态面技术等方法,解决了几类非线性系统的自适应模糊控制问题:(1)研究了带有模糊死区的不确定非线性系统的自适应模糊动态面控制问题。采用重心解模糊化方法,对死区模糊数值的斜率进行解模糊。首先,针对一类带有模糊死区、未建模动态和未知控制增益函数的单输入单输出严格反馈非线性系统,设计了有效的自适应模糊控制器。在控制器设计每一步中,构造模糊逻辑系统逼近辅助的中间控制信号。然后,研究了具有模糊死区的多输入多输出非线性系统的自适应模糊跟踪控制问题,并且设计了每阶子系统在死区斜率分别为确定数值和模糊数值两种情况下的控制器。对于两类系统,使用动态面控制技术,从而避免了对虚拟控制信号求导、多阶次求导及系统复杂性而引发的“计算爆炸”问题。所提控制方案不仅能够保证系统输出较好地跟踪给定的参考信号,而且能够确保闭环系统所有信号的有界性。(2)研究了带有输出死区的非线性系统的自适应模糊跟踪控制问题。首先,考虑了一类带有输出死区的纯反馈随机非线性系统的跟踪控制问题,运用均值定理,将所研究的非仿射系统转化成为仿射非线性系统。引入Nussbaum函数性质,构造辅助虚拟控制器,解决输出非线性的不确定性所带来的难题。结合backstepping技术,构建了针对此系统的有效的控制器。所提控制方案既能保证系统较好的跟踪性能,而且能够保证闭环系统的所有信号都是依概率有界的。然后,研究了一类带有输出死区的非严格反馈非线性系统的预设性能自适应控制问题,为保证系统的跟踪误差收敛到限定的区域范围内,设计性能函数,使得系统能够同时满足瞬态性能和稳态性能要求。所提控制方案既能够保证闭环系统所有信号的有界性,而且能够确保跟踪误差限制在预定范围中。(3)研究了一类带有执行器故障、未建模动态和不可测状态的严格反馈非线性系统的自适应模糊控制问题。执行器故障包含卡死故障和失效故障两种模型。引入输入-驱动滤波器,以解决系统状态不可测的问题。运用backstepping技术,综合小增益定理和输入-状态实用稳定理论,设计出有效的自适应模糊容错控制器。所提出的控制策略能够保证即使在有执行器故障发生的情况下,闭环系统也能够是输入-状态实用稳定的。(4)研究了非严格反馈非线性系统的自适应模糊容错控制问题。首先,针对带有执行器故障的非严格反馈随机非线性系统,设计自适应模糊容错控制器。在控制器设计的每一步中,构造模糊逻辑系统逼近辅助的虚拟控制信号。将理想加权向量的最大范数最为估计的参数,使得系统最终只产生一个自适应参数,从而使计算复杂性减小。通过仿真可以验证所提控制策略不仅对执行器故障和随机扰动具有鲁棒性,而且能够保证系统信号依概率有界。然后,研究了一类带有量化输入的非严格反馈非线性系统的自适应模糊容错控制问题。考虑非对称式迟滞类量化器,引入量化器输出的非线性分解策略,综合考虑执行器故障的影响,进而提出了针对更具一般性系统的有效的自适应控制策略。所提控制策略能够保证闭环系统得到较好的跟踪性能和所有信号的有界性。通过仿真对比了量化参数对于系统性能的影响,并验证了所提量化控制方法的有效性。