众所周知,扰动如外部环境扰动、噪声扰动、机械系统与电力系统内部的摩擦等普遍存在于各类实际系统中,而这些实际系统都是本质非线性的。因此,提高非线性系统的抗扰动能力并得到更好的控制性能具有重要的实际意义。近年来,在非线性稳定性理论、Lyapunov函数、反推（Backstepping）技术、基于扰动观测器的控制以及其他设计工具的基础上,不确定非线性系统的控制设计取得了丰富的研究成果。但大部分已有的成果需要较强的假设条件且考虑的系统具有一定的局限性。基于此,本文将进一步针对具有不确定扰动的非线性系统进行设计和分析。主要内容包括:1.针对含不匹配扰动的非线性系统,研究其实际有限时间控制问题。在对系统非线性项不施加任何额外假设的前提下,通过引入扰动观测器和有限时间控制方法,设计了一个复合的控制器。利用所设计的控制器和Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的实际有限时间稳定性。进一步地,本章将提出的控制方案推广到了含扰动的高阶非线性系统中。据笔者所知,这是具有不可测扰动的高阶非线性系统的首个实际有限时间控制结果。此外,通过机器臂系统和数值例子分别验证了控制方案的有效性。2.研究了含不可测扰动的非线性时滞系统的全局输出反馈跟踪控制。首先,针对只含饱和输入的非线性时滞系统,在不施加任何增长假设的条件下,引入状态观测器处理不可测状态和利用辅助系统处理饱和输入,设计了一个输出反馈控制器使得闭环系统全局一致最终有界。其次,进一步考虑含饱和输入和不可测扰动的非线性时滞系统。为了处理不可测状态和扰动,设计了复合的状态观测器和扰动观测器。在这两个观测器的基础上,通过引入辅助系统消除饱和输入的负面影响,设计了一个输出反馈控制器使得闭环系统全局一致最终有界。特别地,和已有文献中跟踪误差收敛到原点的某个小邻域不同,本节所得的跟踪误差以饱和输入误差和设计参数的显式函数为界。最后,以化学反应系统为例,验证了所提出方案的有效性和实用性。3.考虑噪声协方差未知的随机非线性系统的自适应有限时间控制。本章利用泰勒展开公式移除非线性增长假设,并结合自适应控制技术和Backstepping迭代过程来补偿未知噪声协方差带来的负面影响。首先设计了一个传统的自适应状态反馈控制器并保证了闭环系统的依概率全局渐近稳定性。然后,通过增加幂积分方法和随机有限时间稳定性,设计并分析了一个新的光滑的自适应状态反馈控制器,进一步使得闭环系统依概率有限时间稳定。最后,通过一个简单的随机单摆系统分别验证两种设计方案。4.针对随机非线性时滞系统,研究其全局反馈控制。首先,研究一类具有未知时变时滞和参数扰动的随机非线性系统的全局自适应状态反馈控制问题。在不对时变时滞施加任何假设的前提下,利用自适应Backstepping控制技术,巧妙地设计了自适应状态反馈控制器。然后,基于Lyapunov-Razumikhin引理和随机稳定性理论,证明了所构造的控制器能够保证闭环系统依概率全局渐近稳定。进一步地,对一类状态不可测并含有饱和输入的随机非线性时滞系统,通过一个技术性引理移除了非线性增长假设。在此基础上,通过引入辅助系统并利用Lyapunov-Krasovskii泛函,成功消除了饱和输入和时变时滞带来的不利影响。然后,基于状态观测器和Backstepping设计,构造了输出反馈控制器以保证闭环系统是全局几乎必然有界的。特别地,跟踪误差可以在四次均方意义下通过设计参数和饱和输入误差进行调节。最后,引入一个随机化学反应时滞系统来证明设计方案的有效性。