非完整系统广泛存在于现实世界中，如柔性连杆机械手、轮式移动机器人、车载倒立摆、水下运动车辆等，由于非完整约束的存在，以及系统本质非线性，解决这类系统的控制问题具有很强的挑战性.因此，研究非完整系统的控制问题具有重要的理论价值和实际意义。受近年来成果的启发，我们研究了非完整机械系统的跟踪控制问题，所研究的系统受到一类更广泛的运动学约束—仿射约束.在控制设计过程中应用终端滑模控制技术、反步递推算法、积分反馈补偿策略等方法，针对几类不同的系统模型设计了自适应跟踪控制器，实现了非完整系统的跟踪控制。本研究主要内容包括：　　⑴针对一类受仿射约束且带有系统不确定性的非完整系统，研究了其动态/力的跟踪控制问题.首先运用非线性微分，代数处理技巧，消除了系统动态方程中的约束力，然后结合积分反馈补偿策略和自适应技术去补偿系统动态不确定性.所设计的自适应跟踪控制器确保了闭环系统的状态渐近跟踪到给定期望的轨迹并且确保约束力的跟踪误差保持在一个可控的界内.船舶行驶在河流上的跟踪控制作为一个实际的仿真算例验证了控制算法的有效性。　　⑵针对一类受仿射约束的不确定非完整系统，考察了其自适应跟踪控制问题.通过灵活地结合终端滑模控制方法，继电切换控制技术和自适应理论提出一个有效的跟踪控制方案。所设计的自适应继电开关控制器能确保输出跟踪误差渐近收敛到零.实际的仿真算例验证了控制方案的有效性。　　⑶针对一类受完整约束和仿射约束的不确定移动机械手系统，研究了其动态/力的跟踪控制问题.讨论了该实际机械系统的数学建模，算法设计及理论分析.对系统所受到的仿射约束和完整约束分别作了恰当的处理，根据渐近跟踪思想和自适应理论，提出了自适应跟踪算法。所设计的跟踪控制器确保了系统的内部状态渐近跟踪到期望的轨迹并且确保力的跟踪误差保持在任意小的范围内。仿真结果验证了所提出控制算法的可行性。　　⑷针对一类受仿射约束且带有欠驱动关节的不确定移动机械手系统，考虑了该机械系统的数学模型，控制设计和稳定性分析.通过状态变换和动态解耦把原始动态系统拆分成一个可实现渐近跟踪的子系统和一个稳定的子系统.所设计的自适应跟踪控制器使得系统的第一个子系统能够实现对给定有界信号的渐近跟踪控制，而剩余状态则是稳定的。仿真结果表明了所设计的跟踪控制器的有效性。　　⑸针对一类受仿射约束的非完整动态系统—旋转平台上运动的竖直移动轮系统，研究了其动态/力的跟踪控制问题.首先对竖直移动轮在旋转平台进行了动态建模，然后通过状态变换把动态模型化成了级联结构的形式，应用反步递推设计法对级联结构的动态模型设计了跟踪控制方案.所设计的自适应跟踪控制器确保输出跟踪误差渐近收敛到零并且确保约束力的跟踪误差是有界的且可以调节到随意小的界内。仿真结果验证了所设计的跟踪控制方案是有效的。