欠驱动机械系统控制研究具有重要的理论意义和实用价值,输入的缺失使得其控制问题成为一个具有挑战性的热点研究问题.对于欠驱动桥式吊车系统的控制,其实用价值更加明显,并且包含了欠驱动机械系统的各种控制问题.该文以欠驱动机械系统为背景,以解决桥式吊车系统中的控制问题为主线,结合中国科学院"百人计划"项目"智能控制方法及应用研究"和留学归国人员科研启动基金项目"面向复杂系统的模糊推理模型的研究"展开智能控制研究.首先对欠驱动机械系统及其控制问题进行了介绍,综述了国内外欠驱动机械系统以及桥式吊车系统控制的研究进展,并介绍了选题背景和论文主要内容.其次利用拉格朗日力学建立了欠驱动机械系统的数学模型,并分析了其模型特性.将欠驱动机械系统部分线性化为仿射非线性系统,分析了约束对于系统可控性的影响,得出了系统近似线性可控的条件.第三,针对一类具有多个子系统的非线性欠驱动机械系统,提出了一种自适应滑模模糊控制方法.该方法根据系统输出实时调节滑模面斜率和各子系统在系统控制中的作用,使系统取得了较好的动态性能.第四,简单地介绍了含载荷升降的二维桥式吊车的路径产生方法,利用滑模控制的跟踪性和鲁棒性设计了路径跟踪控制算法,并且自调节模糊推理实时调节各自由度在系统控制中的作用,提高了系统控制性能.第五,建立了二级摆桥式吊车系统的数学模型,证明了其作为欠驱动机械系统的无源性,分析了影响其两个固有频率的系统参数.利用其无源性设计了基于无源的控制方法,仿真展示了其丰富的动态特性和基于无源控制的有效性.第六,建立了二维运输桥式吊车系统的实验平台并研究了其控制问题.介绍了其硬件结构和具体实现;详细分析和设计了角度传感器;建立其数学模型并进行了分析;实现了控制算法,并给出了实验结果和分析.最后,对取得的研究成果进行了总结,并展望了需要进一步研究的工作.