在许多实际工程和科学研究中，混沌现象已经成为普遍存在，因而对混沌的研究显得越来越重要。本文采用理论推导和数值模拟相结合的方法研究了混沌控制、同步及加密的相关问题，取得了如下成果： 研究了不确定Chen系统的控制问题。基于滑模理论，设计了一个滑模变结构控制器，并从理论上证明了该控制器能够快速、有效地控制不确定Chen系统精确地到达一类特殊的点，或者到达任意给定点的预先指定的邻域。本文提出的方法还可以应用于类似的混沌系统或者超混沌系统。通过对不确定Chen系统的数据仿真实验，验证了该方法的有效性。 研究了一类自治混沌系统的完全同步问题。基于线性系统稳定性理论，实现了一类自治混沌系统的完全同步和完全反同步。最后将该方法应用于保密通信中。通过对耦合发电机系统的数据模拟，进一步验证了该方法的有效性。 基于Baptista、Kocarev、Tang和Pareek等人的研究工作，对Pareek的算法进行了改进，并提出了一种基于多个一维混沌映射系统的分组二次对称加密算法。在加密或解密过程中，本文使用了长度可变(最大为128位)的附加密钥，并把多个一维混沌系统组成一个组，然后把明文按顺序分成8位大小的块，相邻若干块组成一个分组，然后按顺序对分组进行加密。加密或解密过程中，每个分组的明文块数、所选择的混沌系统及被选择混沌系统所用参数与迭代次数都是动态生成的。整个加密或解密过程由两个随时更新的动态表所引导。最后，对文本、图像、语音等文件的信息进行了加密与解密处理，并分析了密码系统的安全性。结果发现：与Baptista等人的算法相比，本算法的安全性明显增强了，加密速度也有所提高，且对已有的攻击方法有了更强的抵抗能力。