伴随着工业生产、科学领域及各行各业向智能化、数字化的发展,控制系统的受控对象越来越复杂,不仅包含了连续的、确定的动态过程,还包含大量的离散变量和随机因素。这就使得对随机混杂系统的研究越来越具有重要意义和实用价值。本文针对随机混杂系统中实用性最强、研究最广泛的半Markov脉冲切换系统进行了一系列研究,主要包括:首先研究了半Markov脉冲切换系统的随机稳定性问题,利用多Lyapunov函数法给出了保守性更低的随机稳定性条件。进一步通过优化的转移率划分方法给出了逗留时间服从Weibull分布的半Markov切换系统数值可测的随机稳定条件。在此基础上研究了半Markov脉冲切换系统的随机镇定问题并设计出了模式依赖的状态反馈控制器。然后将上诉结果推广到具有不确定系统结构和不确定转移率的半Markov脉冲切换系统中。构造适当的Lyapunov函数并利用不等式定理和线性矩阵不等式(LMI)工具研究其随机稳定条件,并给出了具有动态补偿作用的鲁棒控制器。并且在确定系统的有限时间稳定条件基础上研究了不确定系统有限时间内可以稳定的充分条件。最后将所得到的理论应用到一级旋转倒立摆的控制系统中。对其包含直流电机执行器的广义对象进行建立了线性不确定数学模型。据此研究当执行器故障时故障检测机构具有不确定转移率的主动容错系统的随机稳定问题,并给出了鲁棒的动态补偿器。并针对其控制网络发生延时和丢包的情况建立统一迭代模型并设计出了能实现随机稳定和有限时间稳定的脉冲混杂控制器。