许多实际控制系统可建模为切换系统，且切换控制能够改进系统性能，能够控制单个控制器不可控制的复杂系统.在过去二十年内，切换系统的分析与控制，及切换控制策略的应用受到许多学者的广泛研究.另一方面，几乎所有反馈控制的实际应用都会涉及到执行器的幅值及速率限制.控制设计技术忽略这些执行器限制将会降低控制系统的性能，甚至会导致闭环系统的不稳定性.由上面的讨论可以看出，对具有输入饱和的切换系统的研究具有重要的理论和实际意义.针对几类具有输入饱和的切换系统，本文讨论了现存结果的不足和局限性，提出了一些新的分析与控制设计条件.对于一类具有状态及输入受制的分段仿射系统（特殊的切换系统），本文研究了其镇定及l2增益控制问题.基于切换系统方法，本文也考虑具有执行器饱和的网络控制系统(NCS)的控制设计问题.文中所提出的条件改进并丰富了一些现存的结果，且所有控制设计条件均用线性矩阵不等式(LMIs)表示，能够方便地利用现存标准软件求解.本文主要研究工作包括:　　 1.)在驻留时间切换信号下，研究了具有输入饱和的连续时间及离散时间切换线性系统的状态反馈镇定及权L2(l2)增益控制问题.首先，设计了状态反馈控制器使得闭环切换系统在零扰动下是局部指数稳定的，并同时讨论了吸引域的估计及其优化设计问题.然后，在能量有界的扰动下，估计了系统的扰动容忍能力，并在可容忍的扰动集上设计了状态反馈控制器使得闭环切换系统从扰动到控制输出的权L2(l2)增益小于或等于一个正常数.所提出结果的驻留时间可以事先规定的，且估计的吸引域具有较小保守的形式.数值例子和仿真结果表明了所得结果的有效性和优点.　　 2.)研究了具有输入饱和的连续时间及离散时间切换线性系统的动态输出反馈镇定及权L2(l2)增益控制问题.在驻留时间的切换信号下，首先设计了动态输出反馈控制器使得闭环切换系统在零扰动下是局部指数稳定的，且讨论吸引域的估计及其最大化问题.然后，在能量及幅值有界的扰动下，提出了系统的扰动容忍条件，并在可容忍的扰动集上，设计了动态输出反馈控制器使得闭环系统从扰动到控制输出的权L2(l2)增益小于或等于一个正常数.数值例子和仿真验证了所提出结果的有效性.　　 3.)研究了具有可镇定及不可镇定子系统的饱和切换线性系统的状态反馈控制问题.通过选取适当的依赖于时间的切换信号，首先提出了保证闭环切换系统局部指数稳定的充分条件.然后，设计了状态反馈控制器使得切换线性系统在饱和约束下是可指数镇定的，并同时给出吸引区域的估计及其最大化问题.所提出结果包括连续时间及离散时间情形.作为所得结果的进一步应用，本章也讨论了执行器饱和下的异步切换控制设计及间歇控制设计问题.数值例子和仿真结果验证了所得结果的有效性.　　 4.)研究了一类具有输入饱和及时变时滞的切换线性系统的状态反馈控制问题.利用驻留时间的切换信号及多Lyapunov泛函方法，首先提出了闭环切换时滞系统局部指数稳定的充分条件，然后在LMI框架下给出了状态反馈控制器的设计条件.为了得到较大的吸引域，可行性问题被转化为最优化问题.通过利用保守性更小的限制条件，进一步地提出了改进的控制设计条件，该设计条件具有较小的保守性，能够估计到更大的吸引域.所得结果包含连续时间及离散时间情形，且退化的结果改进并补充了一些现存结果.数值例子和仿真结果表明了所提出结果的有效性及贡献.　　 5.)研究了一类具有输入与状态受限的不确定离散分段仿射系统的鲁棒镇定及l2增益控制问题.利用辅助的反馈矩阵，首先设计了分段状态反馈控制器使得闭环系统在零扰动下是鲁棒渐近稳定的，同时讨论了吸引域的估计及最大化问题.在能量有限的扰动下，提出了系统的扰动容忍条件，并设计了状态反馈控制器使得闭环系统在可容忍的扰动集上，从扰动到控制输出的l2增益小于或等于一个给定的正常数.所有设计的控制器可以允许饱和发生，因此相对一些现存结果中的非饱和控制器具有较小的保守性.数值例子和仿真结果表明了所提出结果的有效性和优点.　　 6.)研究了具有执行器饱和的网络化控制系统(NCS)的状态反馈镇定及l2增益控制问题.基于切换系统方法，首先设计了状态反馈控制器使得闭环切换时滞系统是局部渐近稳定的，且为了估计到一个更大的吸引域，提出了相应的最优化问题.然后，在能量有界的扰动下，设计了状态反馈控制器使得闭环系统从扰动到控制输出的l2增益小于或等于一个给定的正常数.作为进一步的讨论，通过利用保守性更小的界定条件，提出了一个改进的镇定条件.数值例子和仿真验证了所得结果的有效性.