优化控制作为系统控制理论及系统工程的重要组成部分，受到越来越多控制及系统工程科学家的关注。优化控制理论是提高系统鲁棒性的有效途径之一。近二十年来，该控制理论取得了蓬勃的发展。另一方面，近几年来，混合（切换）系统以及脉冲混合（切换）系统已经开始受到人们关注，并吸引大量来自于应用数学、计算机科学、系统工程等领域的科学家的兴趣，给控制理论及系统工程的研究带来了新的机遇和挑战。论文主要研究脉冲切换系统的优化控制理论及脉冲控制的应用。论文首先研究线性脉冲动态系统的优化控制问题，然后研究线性脉冲切换系统鲁棒优化控制问题，并且得到相应的控制律。针对非线性脉冲切换系统优化控制问题，论文基于Riccati不等式方法，得到非线性脉冲切换系统鲁棒镇定的充分条件，并给出相应的状态反馈控制律。论文研究一类具有不确定扰动的线性脉冲切换系统的鲁棒稳定和鲁棒镇定问题。通过LMI方法得到鲁棒稳定条件以及可以鲁棒镇定该线性脉冲切换系统的状态反馈控制律。针对LQ保代价控制脉冲切换系统鲁棒稳定问题，论文得到该类系统鲁棒稳定的一些结果并且给出保代价控制器存在的充分条件，使该保代价控制器也能够保证不确定脉冲切换系统鲁棒稳定性能。论文讨论不确定脉冲切换系统具有指定衰减度鲁棒镇定问题。假设所有状态模型中的不确定扰动为范数有界的，通过LMI方法得到相应的状态反馈控制律，在该控制律下使该系统具有指定衰减度鲁棒稳定性能，并给出仿真示例说明该方法的有效性。针对非线性系统的脉冲鲁棒镇定问题，论文得到脉冲鲁棒镇定的充分条件，给出相应的脉冲控制律，并且应用Matlab中Simulink工具箱对Lü混沌系统进行仿真分析，说明脉冲控制是有效的镇定受扰动混沌系统的方法。论文讨论陈氏混沌系统的鲁棒镇定问题，利用脉冲控制的方法，使得受不确定扰动的陈氏混沌系统渐近镇定到平衡点，给出其充分条件，并通过使具有不确定扰动的两个陈氏混沌系统的脉冲同步误差系统鲁棒渐近镇定到平衡点,实现两个陈氏混沌系统的鲁棒同步。通过应用非线性脉冲系统优化控制的结果，论文研究陈氏混沌系统脉冲反馈鲁棒镇定问题，并对其进行数值仿真。最后，总结全文的研究工作并且在脉冲切换系统鲁棒控制及脉冲控制方面展望与设想将来将要做的研究工作。