在实际应用中,复杂系统受其自身特性和工作环境的影响,会呈现出很强的非线性、不确定性,包含多变量耦合以及各种外部输入信号或噪声的干扰。实现对这些外部信号或者不确定因素的抵消和抑制是提高系统控制性能的关键,最近基于干扰观测器的控制(DOBC)策略作为有效的抗干扰方法引起了学者们的极大关注,并取得了极大的理论与实际意义。本论文将DOBC策略推广到不确定扰动的抵消与抑制中,并且结合复合分层抗干扰控制思想,对几种复杂系统在多干扰环境下给出了干扰观测器以及相应鲁棒控制器的设计方法。本文的创新性工作如下:　　 (1)研究了一类不确定非线性系统的抗干扰控制问题,所考虑的干扰由可建模外部系统描述,未建模动态定义为不确定非线性有界函数。给出了对外部系统扰动的观测器构造方法,然后构造包含有干扰观测器和鲁棒控制器的复合控制系统。控制目的是使得鲁棒控制器抑制不确定函数的影响,干扰观测器抵消可建模外部干扰,并且观测器和复合闭环系统的性能可以同时得到保证。　　 (2)分析了一类非线性机器人系统的抗干扰控制问题,这类系统可能包括振动、摩擦、测量噪声、执行机构误差以及源自未建模动态造成的等价干扰。对于这类非线性强耦合的复杂系统,现有的大多数抗干扰控制只能考虑一种类型的干扰,这就增加了设计的保守性。针对这类多源干扰下的不确定机器人系统提出一种复合分层抗干扰策略。扰动可以分为两类,一类可以由包含摄动项的外系统来描述,另一类是测量噪声等范数有界扰动。首先设计非线性干扰观测器来估计有模型扰动,然后结合一个镇定控制器可同时实现第一类扰动的抵消与第二类扰动的抑制。　　 (3)将未知频率正弦扰动的估计和抵消引入到基于干扰观测器控制结构中,可以解决一类不确定多输入多输出非线性系统的扰动补偿问题。通过构造两步观测器实现对未知频率扰动的估计,并结合一个镇定控制器可以获得较好的控制性能。该方法具备经典DOBC的特点,克服了传统自适应方法收敛速度慢、暂态性能不够清晰以及对未建模动态比较敏感等不足。　　 (4)研究了一类多输入多输出非线性系统的抗干扰控制问题,其中被控对象与外部扰动模型同时具有不确定性。提出一种新型的扰动估计方法并可以引入到DOBC的设计结构中,使得在扰动模型不精确的情况下系统具有参数依赖的基于干扰观测器控制的特点。与现有的输出调节理论以及DOBC方法不同,该方法所考虑的扰动不局限于中性稳定或线性系统,还可以推广到非线性不确定扰动。通过结合常规的反馈控制器可以实现扰动的抵消并获得期望的复合系统动态性能。