多层复杂动态网络作为复杂网络学科的一个重要分支,在近几年得到了越来越广泛的关注,但相比单层复杂动态网络,关于多层复杂动态网络的研究成果仍相对较少。复杂网络的研究领域众多,包括状态估计、拓扑辨识、同步控制、故障检测、行为特性分析等等,其中状态估计是其余各种研究的前提,只有在网络节点的状态信息已知的条件下,才能进行拓扑辨识、同步控制等研究。在实际中,复杂网络的规模巨大,拓扑结果错综复杂,往往无法直接获取到网络中节点的状态信息,因此,建立复杂网络的状态观测器以实时获取到节点状态信息,是很有必要的。本文研究三种不同类型的多层复杂动态网络的状态估计方法。当一个多层复杂动态网络的节点状态未知时,通过设计状态观测器,求解合适的观测器增益,可对多层复杂动态网络所有节点的状态进行估计。本文的研究工作如下:（1）研究一类各层节点数相同,层间节点一一对应的多层复杂动态网络的状态估计问题。设计该类多层复杂动态网络的状态观测器,根据Lyapunov稳定性判据,以线性矩阵不等式的形式分别给出理想状态的、含有时变耦合时延的多层复杂动态网络状态估计的充分条件,最后,通过数值仿真,验证所设计的状态观测器的有效性。（2）研究一类各层节点数相同,层间节点任意连接的多层复杂动态网络的状态估计问题,该类多层复杂动态网络的拓扑连接更加复杂。分别考虑了理想条件下以及含有层内和层间时变耦合时延两种情况,并基于李雅普诺夫稳定性理论推导出控制器参数的设计准则,最后给出两个双层复杂动态网络的实例,以数值仿真结果验证所提出方案的有效性。（3）针对一类各层节点数量、类型均不同,层间节点非一一对应的多层复杂动态网络,设计其节点的状态观测器。该类多层复杂动态网络模型在拓扑连接以及节点动态上都更为复杂,且相关研究最为稀少。首先,利用Lyapunov稳定性判据从理论上证明所提出的状态观测方案的可行性,最后,构建一个双层动态网络模型,每层分别采用不同的节点动力学,通过数值仿真,验证所设计的观测器的有效性。