非线性互联大系统广泛存在于电力系统、网络控制系统、过程控制系统等领域,它们通常包含有一组相互联接的非线性子系统。由于子系统存在非线性,子系统个数多,子系统可能分散到不同的区域,且相互之间具有互联性质,使得对这类系统的控制研究显得比较困难。此外,在实际的控制系统中存在有以下几种情况:系统的精确模型很难被获得,外界干扰使得系统的参数变化等因素而引发系统存在不确定性,工作时噪声信息很难被预知和测量,系统自身或者反馈信号传输延迟等因素使得系统存在时滞现象。这些情况会使得系统工作时候性能下降甚至会导致系统运行不稳定,因此非线性互联大系统的鲁棒H_∞控制以及时滞互联大系统的H_∞滤波问题具有很高的研究意义和工程应用前景。本论文针对一类非线性互联大系统的鲁棒H_∞控制和时滞互联大系统的H_∞滤波两大问题展开研究。所研究的这类互联大系统包含有若干个非线性子系统,每个非线性子系统都由一个T-S模糊模型来表示。为了克服传统集中控制所带来的高计算及高成本,本文将采用分散式的控制方法。研究的重点将被聚焦在设计分散式鲁棒静态输出反馈H_∞控制器和分散式H_∞滤波器。此外,由于研究的这类系统具有T-S模糊模型的特性以及子系统间存在互联项,使得该系统的控制问题普遍不容易导出线性矩阵不等式的设计结果,或者导出的结果具有很大的保守性。本文提出一些新的设计方法,使得分散式鲁棒静态输出反馈H_∞控制器和分散式H_∞滤波器的设计结果都表现为线性矩阵不等式的情形,同时也保证较低的设计保守性。其主要是通过使用分段Lyapunov泛函、分段Lyapunov–Krasovskii泛函、广义系统方法、两项近似理论的模型变换、小增益定理和一些矩阵不等式线性化技术来实现的。首先,研究了基于T-S模糊模型的连续非线性互联大系统的分散式鲁棒静态输出反馈H_∞控制问题。先给出一些假设在系统的输出矩阵和输入矩阵上,基于系统输出矩阵Ci和输入矩阵Bi的变换方法并结合一些矩阵不等式线性化技术,导出了分散式鲁棒模糊静态输出反馈H_∞控制器的设计结果,该结果表现为一组线性矩阵不等式的情形。接着为了移除所有的限制性假设而适用更一般的互联大系统,引入了不同的虚拟状态变量,使得闭环模糊控制系统被改写成2种不同的广义系统表达式。基于广义系统的研究方法,分散式鲁棒模糊静态输出反馈H_∞控制器的设计结果被导出,并表现为线性矩阵不等式的情形。此外,也将引入分段Lyapunov泛函去研究基于T-S模糊模型的离散非线性互联大系统的分散式鲁棒静态输出反馈H_∞控制问题。基于系统输出矩阵Ci和输入矩阵Bi的变换方法、广义系统方法并结合一些矩阵不等式线性化技术,分别给出了3种不同的分散式鲁棒分段静态输出反馈H_∞控制器的设计结果。这些结果也都表现为线性矩阵不等式的情形,而且具有较低的设计保守性。接着,研究了基于T-S模糊模型的连续非线性时滞互联大系统的分散式H_∞滤波问题。先假定该系统具有中立时变时滞的情形并且时滞上下界是已知的,并提出了分散式记忆non-PDC模糊滤波器。不同于通常处理时滞系统的直接Lyapunov–Krasovskii泛函方法,这里是采用输入输出稳定性方法。通过使用两项近似理论的模型变换,改写滤波误差系统为具有输入输出互连形式的系统。基于Lyapunov–Krasovskii泛函并结合小增益定理、一些矩阵不等式线性化技术,分散式记忆non-PDC模糊H_∞滤波器的设计结果被给定在线性矩阵不等式的情形。此外,也引入分段Lyapunov–Krasovskii泛函去研究基于T-S模糊模型的离散非线性时滞互联大系统的分散式H_∞滤波问题。结合两项近似理论的模型变换、小增益定理和一些矩阵不等式线性化技术,导出了分散式分段记忆H_∞滤波器的设计结果,该结果具有线性矩阵不等式的情形。研究的这部分内容,通过使用两项近似理论的模型变换、小增益定理、具有记忆non-PDC形式的模糊滤波器(连续系统),分段记忆形式的滤波器(离散系统)和分段Lyapunov–Krasovskii泛函(离散系统),这些方法保证了设计结果具有较低的保守性。最后,本文所提出的理论成果将被应用于全自动贴片机的运动控制。首先介绍全自动贴片机的一些背景知识,并分析全自动贴片机运动控制的关键性技术问题。鉴于全自动贴片机的运动速度之快、贴片精度之高,设计了x轴与y轴双电机同步带驱动系统,并分别建立了它们的运动系统的数学模型,此模型是一个具有2个非线性子系统的互联系统。接着,基于T-S模糊模型的控制方法和本文第3章给出的理论结果,设计了分散式鲁棒分段静态输出反馈H_∞跟踪控制器,实现了贴片机运动的全闭环控制,并保证了闭环模糊控制系统是渐进稳定的且位置跟踪误差满足给定的H_∞性能设计指标。这一部分内容是非线性互联大系统的控制理论方法向实际工程的探索性应用,不仅加强了非线性互联大系统的控制理论方法,也为全自动贴片机的研发提供了新的理论借鉴。