近年来,抗干扰控制理论以及基于扰动观测器控制(DOBC)的方法受到了学者们的广泛关注,并且在很多实际工程系统中得到成功应用。然而,基于外部未知扰动的建模一直都是DOBC方法中的一个难点问题,特别是如何动态描述那些非线性、不规则外部扰动。另一方面,由于执行器物理结构的限制使得控制信号不可能无限放大,因此饱和现象在实际控制系统中普遍存在。如果控制器设计过程中忽略执行器限制,将会严重降低系统的性能,甚至导致系统失去稳定性。论文考虑同时包含外部干扰和输入饱和约束的非线性系统,选择相应的智能模型对不同类型干扰进行描述,利用凸包表示方法处理系统的输入饱和约束,进一步设计基于DOBC方法和PI控制结构的复合抗干扰抗饱和控制算法,保证系统满足多目标控制的要求。论文的主要研究内容包括如下:(1)研究一类带有输入饱和约束的非线性系统抗干扰跟踪控制算法。引入线性干扰外延模型,设计扰动观测器,建立基于DOBC的框架。利用凸包表示法来处理输入饱和,将带有饱和约束的控制输入线性化。进一步将状态反馈与扰动估计相结合,设计复合控制器,基于Lyapunov稳定性分析方法和凸优化理论,计算控制器增益和观测器增益,证明系统的稳定性和动态跟踪性能。最后,以A4D飞机模型为例进行仿真,验证控制算法的有效性。(2)研究基于神经网络扰动建模和执行器饱和的非线性系统分层抗干扰控制问题。一方面,针对非线性、不规则输入干扰,引入动态神经网络模型实现干扰建模,结合自适应参数调节算法,设计扰动观测器以实现对干扰的实时观测。另一方面,针对带有范数有界的系统扰动,引入L1性能指标,优化干扰对系统件能的影响。进一步,将饱和输入的多面体描述与扰动估计值相结合,设计复合控制器,实现系统的多目标控制要求。最后,对三种不同类型的非线性扰动建模,基于A4D模型进行仿真研究,验证算法的可行性。(3)研究基于T-S扰动建模和执行器饱和的非线性系统有限时间抗干扰控制问题。引入T-S模糊模型来描述非线性、不规则扰动。基于DOBC算法和输入饱和凸包表示法,设计PI复合控制器,根据Lyapunov稳定性以及有限时间稳定性理论,通过LMI工具箱计算控制器增益和观测器增益,以保证闭环系统的有限时间稳定性能。最后,同样基于A4D飞行控制系统进行仿真实例,验证控制算法的可行性。