每个控制系统本质上都存在饱和特性。然而,许多控制理论在设计控制器时没有考虑执行器饱和非线性的约束对闭环系统的稳定性的影响,这使得所设计的控制器无法应用于工程实践。由于在设计控制器时考虑饱和非线性会增加控制器的设计难度,因此,输入受限系统具有重要的研究价值。本文通过求解参量Riccati方程,解决了输入受限系统控制器设计问题,并通过设计近空间飞行器的控制器验证了所提方法的有效性。具体工作如下:分别针对输入受限切换系统和带有参数不确定性的输入受限切换系统,提出了基于参量Lyapunov方程的控制器设计方法。在输入受限切换系统中,每个子系统平衡点是不相同的,针对该类具有饱和非线性执行器的切换系统,设计了离散增益调度状态反馈控制器。所设计的控制器通过增大代表闭环系统收敛速度的参数的值,提高了闭环系统的收敛速度,改善了闭环系统动态性能。针对参数不确定性输入受限控制系统,设计了鲁棒离散增益调度控制器。所设计的控制器可以保证执行器不发生饱和,且闭环系统是稳定的,并给出了实现系统鲁棒稳定的条件。参量Lyapunov方法可以处理开环不稳定的系统,所提控制方法可以推广到输入受限指数不稳定系统。该方法通过数值例子得以验证。针对输入受限系统研究了鲁棒控制问题。针对控制输入饱和受限情况下不确定系统,设计了鲁棒连续静态增益调度状态反馈控制器,并分析了扰动为零和不为零时系统的稳定性问题;针对具有执行器饱和与控制输入不确定性的线性系统,设计了鲁棒连续静态增益调度输出反馈控制器,解决了系统的鲁棒镇定问题。通过引入设计参数提高了闭环系统的收敛速度,仿真结果验证了方法的有效性。考虑非对称输入受限系统控制器设计问题。利用简单的变量代换,给出了对称饱和函数和非对称饱和函数之间的关系式,并研究了新系统的不变集和稳定性问题。针对非对称输入受限系统,设计了基于非对称饱和非线性的离散增益调度状态反馈控制器,给出了非对称输入受限系统估计最大不变集的方法。通过增大所设计参数的值,提高了闭环系统的收敛速度,保证了闭环系统的指数稳定。所提控制方法应用到数值例子和BTT导弹模型,仿真结果验证了方法的有效性。第五章将第二章、第三章和第四章中的部分理论成果用于近空间飞行器的控制器设计。本章结合了第二章和第四章控制器设计方法,对非对称饱和非线性切换系统设计控制器。控制方法分别应用到定常系统、切换系统、时变系统和非线性系统,所提控制方法可以保证控制信号满足约束条件。