混沌系统作为非线性动力学系统的一种特殊形式,自发现以来为自然界中的许多现象的解释提供了强有力的依据,现在已经逐步由理论研究向实际的工程领域过渡,由于其具有对初值的极度敏感性和运动的内随机性等十分复杂的动力学性质的特点,在保密信号通信、神经网络以及图像处理相关邻域有着较为普遍的应用。然而由于多维的超混沌系统相比于普通的混沌系统,它有两个及两个以上正的李雅普诺夫指数,运动的相轨道呈多方向分离的状态,具有更为复杂的动力学特性,目前,对混沌运动的同步控制已经取得很多研究成果,但是对超混沌系统的同步控制还没有形成系统理论,其潜在的应用价值较为广泛,需更进一步的深入研究。本文以四维自治超混沌Qi系统和超混沌Liu系统为研究对象,通过理论分析其非线性动力学特性,以及平衡点的稳定性,并且通过数值计算得到吸引子的三维图和二维相图。采用基于状态观测器同步法和反馈同步法,根据李雅普诺夫稳定性定理和同步理论,设计合适的控制器,对两个超混沌系统分别实现同结构广义投影同步和同结构反同步。同时,利用反馈同步法实现两个超混沌系统在不同初始条件下的异结构完全同步,通过理论计算和数值仿真分别得到相应的同步曲线和误差曲线,证明了这两种同步方法有效性和可行性。对于同一系统而言,利用反馈法实现系统同步的速度比观测器法更快。在电路原理的基础上,对四维超混沌Liu系统进行模拟电路的设计,整体电路由乘法器、反相求和电路、反相电路和积分电路构成,通过电路仿真得到的实验结果和数值仿真结果相同,验证了电路设计的正确性。