随着控制理论的不断发展,研究的系统越来越复杂,系统的状态信息也越来越难以获取,但系统状态却又在系统的镇定、解耦、跟踪等方面有着不可替代的作用。因此,状态重构即状态观测器的概念被提出,随即便在线性系统中得到了验证,并被广泛用于研究各类综合问题中。此后,状态观测器有了长足的发展,各种形式层出不穷,设计方法更是数不胜数。在所提出的状态观测器中,一类抗干扰观测器,即区间观测器受到了研究者的青睐。与此同时,混杂系统一直以来都是挡在控制理论研究者们面前的一道难关,因此也就自然而然地成为了控制理论界的研究焦点和热点。切换系统作为一类重要的混杂系统,近年来受到了越来越多的关注。因此,针对切换系统进行区间观测器设计方法的研究有着重要的理论意义和实际的应用价值。本文的主要研究对象为切换系统,在此基础上提出有效的区间观测器设计方法,并通过仿真实验对设计的区间观测器进行验证。本文主要研究内容如下:1.针对含有不确定项的线性切换系统,结合Hx观测器设计方法和中心对称多面体估计方法,设计出一类新型的区间观测器。2.考虑了区间观测器与切换系统不同步的情形,使用Hx观测器设计方法和中心对称多面体估计方法设计出了一类异步切换系统的区间观测器。3.基于线性规划方法,分别针对线性切换系统和非线性切换系统给出了区间观测器设计方法,并使用多重线性协同Lyapunov函数进行了理论证明。4.将研究对象推广到含有不确定项的切换系统,并引入了有限时间有界的相关理论,基于线性规划方法,设计出了一类切换系统的有限时间区间观测器。本文主要创新点如下:1.将中心对称多面体方法引入到了区间观测器设计问题中,解决了当前区间观测器设计大多需要满足存在增益L使误差系统为正系统的条件,或者不满足时用坐标变换来转化的难题,降低了设计的保守性,同时也提高了区间观测器的精度。2.将非同步理论应用于切换系统的区间观测器设计,提出了切换系统的异步切换区间观测器的设计方法,扩大了区间观测器设计方法的适用范围,丰富了区间观测器设计理论。3.结合正系统理论和有限时间稳定理论,基于线性规划方法,给出了切换系统的有限时间观测器设计方法,克服了一般区间观测器在特定时间内无法控制误差界限的局限性,增强了区间观测器的适用性。