对于非线性控制问题,一般都是先将其转化为线性系统,然后利用线性系统的理论进行系统设计或分析。逆系统方法作为反馈线性化的一种方法在非线性控制领域得到了较好的应用。但对于工程规模较大、结构复杂、系统参数具有不确定性运行方式频繁变化的对象,难以用精确的数学模型和具体参数进行描述而给逆系统方法应用带来一定障碍。尤其在非线性控制中需要反馈不直接可测的变量,也成为逆系统方法应用中的一大障碍。本文针对逆系统方法的应用问题,对逆系统和神经网络及相关理论进行了分析研究,采用神经网络逆系统探讨解决非线性控制以及动态反馈软测量问题。本文首先阐述了逆系统理论及方法分析,采用逆系统方法设计了等温的有多处液态化学反应物反应的连续搅拌釜式反应器(CSTR)的控制律,其控制效果与微分几何分步变换法设计控制律的控制效果作比较,采用逆系统方法设计控制律的闭环动态特性优于采用分步变换设计方法的结果,验证逆系统方法应用于非线性系统有效、可行。其次,针对非线性控制中经常出现的动态反馈变量不直接可测的问题,本文参考研究了国内外相关文献,研究分析了神经网络及相关技术,采用假设原系统内部存在一个“内置估计器”,并给出了其存在和可逆的条件,从而可以应用“内置估计器”子系统的神经网络逆系统实现不直接可测变量的动态反馈软测量,对逆系统应用于非线性控制提供了有利条件。本文以发电机的励磁电压非线性控制为例,参考软测量思想,将神经网络和逆系统方法结合,给出发电机励磁电压非线性控制律,动态反馈变量利用直接可测变量及其导数实现。论文给出具体方案设计、控制实现和动态软测量的研究和分析,并进行了仿真研究,仿真结果验证了神经网络逆系统非线性控制的有效性。