自二十世纪六十年代以来,作为动力系统的一个重要分支——混沌理论引起了国内外研究者的广泛关注。近年来,随着研究的深入,人们逐步认识到依据现代控制理论和方法来解决混沌基本问题是可行的而且是必要的,其中混沌反控制就是将两者有机结合用于解决混沌问题的有效途径之一。混沌反控制通常分为连续时间系统反控制和离散时间系统反控制。对于连续时间系统反控制,到目前为止还远未达到成熟。1979年,德国科学家Rossler首次提出了超混沌的概念。超混沌系统是指具有两个或两个以上正Lyapunov指数的混沌系统,近年来,大量研究结果表明超混沌系统的相轨迹可以在更多方向上进行拉伸和折叠运动,其动力学行为比一般的混沌系统更为复杂。因此,超混沌系统具有更为广阔的应用前景。但现有文献中报道的连续时间超混沌自治系统最多不超过三个正的李氏指数,这是因为随着系统维数的增加,在缺乏理论作为指导的前提下,通过运用参数“错试法”来构造具有四个或四个以上正李氏指数的高维超混沌系统将变得越加困难。因此,如何建立具有通用性和普适性的高维连续时间系统超混沌反控制的一般方法,成为近三十年来该研究领域一个开放性的技术难题。本学位论文第一部分的内容就是主要针对高维连续时间系统的超混沌反控制。具体完成了以下四个方面的工作：(1)提出了一种构造具有四个以上正李氏指数高维超混沌系统的新方法。以轨道全局有界性和配置多个正的李氏指数作为研究问题的前提和出发点,给出了高维连续时间自治系统超混沌反控制的一般设计准则,并通过几个典型实例证实了该方法的可行性。此外,通过模拟器件,首次设计了一个具有四个正Lyapunov指数的六维超混沌电路,实验结果与数值仿真结果一致。与现有的参数“错试法”相比,本方法的主要特点体现在能够依照几条基本准则来设计高维超混沌系统,为构造具有大数量正李氏指数的耗散型超混沌系统提供了一种新的途径。(2)运用混沌反控制原理,提出了一种基于单参数控制的n(n≥4)维耗散和保守超混沌系统的统一模型。采用分块对角矩阵的形式来设计标称系统矩阵,并对其进行相似变换,以保证控制器能对受控系统实施有效控制。该方法的主要特点是,通过控制器对受控系统的闭环极点配置,使得受控系统中两类鞍焦平衡点对应的特征值的正实部个数分别为n-1和n-2,在不发生简并情况下,受控系统所具有的正李指数的个数满足L=min{n-1,n-2}=n-2,达到n维自治超混沌系统所具有的正李氏指数的最大个数。通过几个典型实例证实了该方法的可行性。最后,采用数字信号处理器(DSP)实现了一个10维超混沌耗散系统,给出了相应的实验结果。本方法为高维耗散和保守自治超混沌系统的成功构造提供了一种新的途径。(3)根据连续时间系统反控制原理,通过建立一种所有状态变量之间的耦合规则,将标称系统中n个独立的一阶线性微分方程相互耦合,使得受控系统具有级联闭环的耦合形式,从而发现了一个用参数控制的n维耗散超混沌系统模型。分析了该系统中两类鞍焦平衡点对应的特征值的正实部个数与正Lyapunov指数个数之间的一种普适规律。理论上,只要系统的维数足够高,就可生成任意多个正Lyapunov指数的超混沌系统。最后,列举了若干典型实例证实了该方法的可行性。(4)通过对一个光滑三维二次混沌系统引入线性状态反馈控制器,构造出一个新的四维超混沌系统。详细地分析了该系统平衡点性质、超混沌吸引子相图、Lyapunov指数谱和分岔图等基本动力学特性。数值仿真结果表明,新的四维系统随参数变化能够呈现出周期态、拟周期态、混沌态和超混沌态等丰富的动力学行为。最后设计了硬件电路实验,也很好的证实了相关结果。本学位论文第二部分的内容主要是针对离散时间系统反控制的电路实现问题。在现有文献中,还没有关于模函数为三角波函数或正弦函数的高维离散时间系统反控制电路实现的相关报道,因此,如何提出离散时间系统反控制系统的理论,本文这也是本论文重点要解决的难点之一。主要完成了以下两方面的工作：(1)基于Chen-Lai算法,研究了有限动态范围条件下模函数分别为三角波函数和正弦函数的离散时间系统反控制的充分条件,并给出了受控系统在Li-Yorke意义下是混沌的理论证明。(2)在有限区域条件下,分别以模函数为三角波函数和模函数为正弦函数,设计了三维离散混沌系统,给出了相应的仿真结果。根据所提出的离散时间系统反控制定理给出的充分条件和电子器件自身的动态参数,首次设计了模函数分别为正弦函数和三角波函数的离散时间系统反控制电路,实验结果与仿真结果完全吻合,由此证实了该方法的可行性。本学位论文的工作得到了国家自然科学基金(批准号：61172023)、教育部高等学校博士点专项科研基金项目(批准号：20114420110003)的资助。