众所周知,大多数实际系统都具有本质非线性的特征,且经常受到不确定参数、未知扰动的影响。随着系统复杂性的增加,现有的一些非线性系统的理论与研究方法不免存在一定的局限性。另一方面,随着工业技术的发展,越来越多的场合对系统建模与控制提出了更高的要求。作为整数阶微积分的延伸与推广,分数阶微积分对于一部分复杂系统,能够描述得更加精确且简洁有效。此外,分数阶微积分的引入不仅增加了控制器设计的自由度,还为提升系统的鲁棒性和暂态性能提供了新的可能性。此外,实际系统长时间的运行,工况环境的变化以及元部件的损耗等因素使得已有系统模型很难再精确地描述实时系统的动态特性。因此,研究不确定分数阶非线性系统的自适应控制问题具有重要的理论意义与实用价值。本文在现有工作的研究基础上,结合自适应反推（Backstepping）控制、智能控制、分数阶动态面控制、分数阶命令滤波Backstepping控制、Nussbaum函数、直接/间接Lyapunov等理论和方法分别研究了具有饱和输入、量化输入、未知控制方向、未知扰动、时变时延、执行器故障与传感器欺骗攻击的分数阶非线性系统的自适应控制问题。具体工作概述如下:1.针对具有饱和输入的不确定分数阶非线性系统,研究了自适应状态反馈和输出反馈控制问题。首先,针对具有饱和输入的分数阶非线性系统,通过采用分数阶动态面控制技术和建立分数阶辅助系统降低了递推设计的计算复杂性,克服了饱和非线性的影响。进一步,结合直接Lyapunov方法和模糊逼近技术,设计了一种模糊自适应状态反馈控制器使得闭环系统中所有变量一致最终有界且跟踪误差能够收敛到零点附近的邻域内。其次,针对具有饱和输入和时变时延的分数阶非线性系统,设计了模糊状态观测器移除了系统全状态可量测的假设条件,结合分数阶动态面控制技术和间接Lyapunov方法,给出了模糊自适应输出反馈控制设计方案。稳定性结果证明了所提控制方法能够保证闭环系统中所有变量一致最终有界且系统输出能够跟踪上给定的参考信号。最后,通过仿真算例验证了所提控制方案的有效性。2.针对具有量化输入的不确定分数阶非线性系统,研究了自适应动态面控制问题。首先,针对具有未知控制方向的分数阶非线性系统,构造补偿信号克服了分数阶滤波器输入输出之间误差的影响,利用Nussbaum增益技术移除了现有分数阶结果要求控制方向恒定且已知的限制。结合分数阶动态面控制技术与间接Lyapunov方法,设计了一种模糊自适应量化控制器使得闭环系统中所有变量一致最终有界。其次,针对具有未知扰动的分数阶非线性系统,设计非线性扰动观测器提高了系统的抗扰能力,结合分数阶动态面控制技术和直接Lyapunov方法,设计了一种基于扰动观测器的模糊自适应量化控制器使得闭环系统中所有变量一致最终有界。特别地,一个可调参数和事件驱动控制的引入,提高了量化控制设计的自由度和网络资源的利用率。最后,通过数值算例和仿真实例验证了所提控制方法的有效性。3.针对执行器故障下的非等阶不确定分数阶非线性时延系统,研究了自适应输出反馈容错控制问题。首先,设计模糊状态观测器移除了系统全状态可量测的假设。然后,利用Lyapunov-Krasovaskii理论分析了时变时延的影响。和现有文献利用有界性对扰动和逼近误差进行放缩处理不同,本文通过引入一个补偿函数克服了未知扰动和未知逼近误差的影响。进一步,结合模糊状态观测器和间接Lyapunov方法,设计了自适应输出反馈容错控制器使得闭环系统中所有变量一致最终有界。最后,利用数值算例和仿真实例验证了所提方法的有效性。4.针对传感器欺骗攻击下的非等阶不确定分数阶非线性时延系统,研究了自适应安全控制问题。首先,针对同时具有执行器故障和未知传感器欺骗攻击的分数阶非线性时延系统,利用径向基函数神经网络实现了对未知复合非线性函数的逼近,设计攻击补偿器克服了未知欺骗攻击的影响。进一步,结合间接Lyapunov方法和分数阶命令滤波Backstepping控制技术,设计了一种基于攻击补偿器的自适应弹性控制器使得闭环系统中所有变量一致最终有界。其次,针对同时具有未知执行器故障、未知传感器欺骗攻击和未知扰动的分数阶非线性时延系统,建立了新的坐标变换并利用Nussbaum增益技术移除了现有结果要求攻击权重符号严格为正的限制和对执行器故障先验条件的依赖。进一步,结合间接Lyapunov方法,事件驱动控制方法和改进的分数阶命令滤波Backstepping控制技术,设计了自适应事件驱动弹性控制器使得闭环系统中所有变量一致最终有界且系统输出可以跟踪上给定的参考信号。最后,通过仿真算例验证了所提自适应安全控制方法的有效性。