对大规模的人群进行管理,保证行人的舒适度体验,防止拥挤、踩踏等危险事故的发生是一个重要课题。本文考虑人群动态的时空特性,建立由偏微分方程描述的系统模型,并设计相应的控制器来实现不同的控制目标。对闭环系统的稳定性给出了严格的证明,并用仿真实例进行验证。控制器的设计及闭环系统的稳定性分析均在分布参数系统的范畴内完成,避免了由空间离散化或模型降阶引起的误差的产生,提高了人群管理的精准度。主要工作如下:1.基于数量守恒定律,选用扩散模型描述人群移动速度与密度关系,建立了能反映人群自我调控特性的系统模型。针对实际人群动态管理中存在的控制饱和问题(控制输入超出人群的最大移动速度),以饱和函数的形式设计控制器,实现了对具有扰动的人群动态系统的指数稳定控制,并将控制输入限定在一个合理的范围之内,为解决人群动态管理中的控制饱和问题提供了新思路。从理论证明和仿真实验两方面验证了控制器的有效性。2.针对如何在区域边界处实施人群动态管理的问题,分别在人群动态系统的扩散系数及边界条件系数已知与未知两种情况下,设计了边界控制器和自适应边界控制器,实现了对人群动态系统的指数稳定性控制。分别对两种控制器作用下闭环系统的稳定性用Lyapunov方法进行了详细分析,又用仿真实例对比了两种控制器的作用效果,验证了两种控制器的有效性。3.针对如何在最短时间内完成人群疏散的问题,为人群动态系统设计了分布式控制器,实现了对人群动态系统的有限时间控制,并给出了估算最短疏散时间的数学表达式。利用Lyapunov稳定性方法对闭环系统的稳定性进行了详细分析,并利用仿真实验对比实验所得的疏散时间与公式计算所得的疏散时间,两者基本一致,证明了控制器与疏散时间估算公式的有效性。进一步将有限时间控制方法应用到处理追踪控制问题。4.为了使人群密度稳定到不同的设定值,以实现不同的控制目的,利用单位滑模控制方法,为具有扰动的人群动态系统设计了一阶与二阶两种单位滑模控制器。为了抑制滑模控制器实际应用中抖振现象的出现,控制器的设计中分别使用了趋近律方法和高阶滑模控制方法。进一步针对扰动项可能会引起局部人群密度过大的问题,利用障碍Lyapunov函数方法设计单位滑模控制器,实现了对状态密度的全局约束。闭环系统的稳定性从理论证明和仿真实验两方面进行了验证。