现代非线性控制理论是线性控制理论的推广，同时随着计算机科学技术的飞速发展，它在各种实际对象中的应用也会越来越广泛。 自20世纪70年代以来，随着建模技术和仿真技术的发展，人们已经发现许多实际系统都是非线性系统的形式，诸如经济系统、化工过程、电子网络系统、受限力学系统等等。特别是受限力学系统中的受限机器人系统，更具有典型的仿射非线性奇异系统的形式。在未来社会发展中，各种非线性控制系统将起着重要作用。因此研究作为基本模型的非线性系统具有相当重要的应用价值。 解耦及线性化问题是一个非常古老的问题。多变量系统的解耦设计思想在控制理论发展的初期就已形成，解耦的目的在于通过选取反馈控制消除干扰对输出的影响或将一个复杂的控制系统分解为一组简单系统，从而大大方便控制策略的实施。解耦问题是系统的典型设计问题之一，具有重大的理论意义。本文以非线性控制系统为研究对象，讨论了解耦和线性化问题。全文安排如下：第一章对非线性控制系统和奇异系统进行了简单的描述，通过具体实例介绍了奇异系统的发展背景及在实际工程中的应用价值；系统地总结了关于解耦控制的研究方法，尤其是占主导地位的微分几何方法和微分代数方法，接着介绍了一些本文用到的基本符号和基本概念，最后阐述了本文主要解决的问题。 第二章研究了非线性系统通过对角状态反馈变换实现解耦及线性化的充分必要条件。首先介绍了非线性系统输入输出解耦的定义，给出了向量相对阶以及运算指标的概念；讨论了在对角状态反馈变换之下，系统解耦及线性化可解的具体实现的方法，最后用一个具体例子来说明实现具体构造的过程。 第三章研究了通过静态状态反馈控制使得非线性闭环系统的输出与干扰完全无关，即达到干扰解耦的目的。首先通过选取合适的光滑函数，使其Jacobi矩阵是非奇异的，从而得到一个坐标变换；通过此静态状态反馈变换得到系统干扰解耦控制的充分必要条件。 第四章讨论了仿射非线性控制系统状态方程反馈精确线性化和无反馈精确线性化。引入相关的非线性系统(即伴随系统)，通过研究仿射非线性系统与其伴随系统的关系，利用伴随系统的精确线性化结论，获得非线性系统精确线性化的充分必要条件。 第五章总结了本文的工作，指出了开展这项工作的意义，并提出了需要解决的问题和进一步研究的方向。