随着分数阶微积分理论的蓬勃发展,其在工程技术领域的应用得到了国内外专家们的广泛关注。分数阶微积分与经典的非线性动力系统的有机结合,不仅能够推进分数阶微积分理论的深入研究,还能够推广分数阶非线性系统的工程应用。高速车辆的悬挂和牵引传动系统中存在多种振动控制器件,这些器件均具有一定的分数阶特性,并且悬挂和牵引传动系统中常含有分段、摩擦、滞后等多种非线性因素,因此,研究高速车辆分数阶非线性系统的动力学与控制问题,对分析高速车辆系统的运行品质和性能安全,具有重要的理论意义和应用价值。论文在前人研究工作的基础上进一步探讨了几类分数阶非线性系统的动力学与控制问题。主要工作内容如下:（1）阐述了分数阶非线性系统的国内外研究现状,给出了相关的分数阶微积分知识以及该文的主要创新点。（2）研究了在分数阶时滞反馈控制下van der Pol系统的动力学特性。基于平均法得到了系统主共振的近似解析解,建立了稳态解的幅频响应方程,分析了反馈增益、分数阶阶次和时滞等参数对系统动力学特性的影响,发现时滞参数周期性地影响着系统的幅频曲线。（3）讨论了含分数阶导数的Mathieu-Duffing系统在简谐激励下的亚谐共振。利用Krylov-Bogoliubov-Mitropolski（KBM）法得到了系统在参数激励和外激励联合作用下的亚谐共振的近似解析解,并给出了亚谐共振稳态解的稳定性判别条件,分析了分数阶导数项的参数和激励幅值对系统亚谐共振幅频响应的影响。（4）基于分数阶动力系统的稳定性理论,分别对时滞反馈控制下的分数阶van der Pol系统和Rayleigh系统的稳定性进行了分析。以时滞作为分岔参数,得到了这两类系统发生Hopf分岔的条件,并计算出了时滞的临界值。（5）利用Melnikov方法研究了受外谐波激励的含分数阶导数的Duffing系统的混沌阈值。通过谐波平衡法得到了与分数阶Duffing系统近似等价的整数阶系统,它们有相同的幅频响应方程。通过构造Melnikov函数得到了整数阶系统的混沌边界条件,以此来预测分数阶Duffing系统的混沌行为的发生。最后,总结了论文所得的主要结论,并指出了目前研究存在的一些问题和今后的发展方向。