多时标非线性系统由于具有病态的动力学，其控制问题的研究较之一般的常规非线性系统更为复杂。但实际工业过程中涌现出的大量多时标系统又使得这类问题的研究非常有实际意义。本文有别于传统的基于积分流形的设计方法，针对多时标系统提出了基于模糊逻辑思想的非线性控制技术，主要的内容包括： 1.将非线性多时标系统表达为具有Takagi-Sugeno形式的模糊模型，从而提出了模糊奇异摄动模型的概念，为非线性多时标系统的控制提供了新的思路。在此基础上，系统地研究了连续、离散、有时滞和无时滞四种情形模糊奇异摄动系统的稳定性和H∞分析与综合问题。 2.本文主要采用矩阵不等式工具研究奇异摄动系统。由于无需对系统进行快慢分解，提出的方法适用于较一般的情形。另一方面，提出的矩阵不等式方法能统一处理线性/模糊情形，以及多种目标的控制器设计，这是传统的基于Riccati方程的方法所难以实现的。 3.研究了仅使用慢变量构造状态反馈控制器和使用部分慢变量构造状态反馈控制器的问题。前者可以归结为一组线性矩阵不等式(LMI)，而后者归结为一组双线性矩阵不等式(BMI)。用同伦思想设计了一类迭代算法求解部分状态反馈控制器问题。 4.离散模糊奇异摄动系统与连续模糊奇异摄动系统的分析与综合问题有较大区别。离散情形的分析问题可以归结为一组LMI，但综合问题只能归结为一组BMI。本文进一步提出了求解这类BMI的局部收敛算法。 5.针对求解BMI问题的困难，本文研究了一种将遗传算法与LMI工具有机结合的混合优化方法。