随着现代航空工业的发展,近空间飞行器控制系统的性能要求不断提高,显然,传统的线性控制理论已不能满足近空间飞行器在各种实际工作环境中对控制性能的要求,因此,非线性控制理论方法就更加受到人们的重视。一方面,由于近空间飞行器的工作范围很大,工作环境复杂,所以近空间飞行器具有飞行包络大,工作模式多,工作状态多的特点,且近空间飞行器还需要有良好机动性能,负载性能等,因此,近空间飞行器飞控系统具有高度的非线性。另一方面,切换系统作为一种混杂系统,受到了越来越多的关注。因为许多强非线性,工作环境复杂多变的系统,都可以建模为切换系统,如电力系统、机械系统、交通系统等。利用切换系统理论来研究具有高度非线性的系统以获得更好的控制性能是一个有效的途径。此外,针对一个实际控制系统,特别是控制性能有严格要求的系统,如飞控系统,仅具有稳定性是不够的,还要考虑其他性能的要求,包括暂态性能,稳态性能等。所以保证系统的预设性能也逐渐地引起了重视。但目前关于这方面的研究结果尚十分有限。本论文主要研究非线性切换系统的自适应预设性能控制问题。详细内容如下:首先,研究一类非线性切换严格反馈系统的自适应预设性能控制问题。利用自适应控制方法处理未知的外部干扰,通过设计性能函数和误差变换函数,再结合共同Lyapunov函数方法和反步法,对各个子系统构造状态反馈控制器以及一个共同Lyapunov函数,保证闭环系统中的所有信号在任意切换下都是有界的,并且跟踪误差满足预先设定的性能函数。同时,根据广义Barbalat’s引理证明在切换信号时间间隔有下界的情况下系统的原状态是渐近稳定的。最后,将所提出的设计方法应用到近空间飞行器中以说明其有效性。其次,针对一类含有输入非线性的非线性切换系统,研究在任意切换下的自适应鲁棒预设性能控制问题。通过设计辅助系统处理输入非线性对系统的影响,利用神经网络控制方法来估计未知函数。设计性能函数与误差变换函数,再结合共同Lyapunov函数方法与反步法,构造各个子系统的状态反馈控制器来实现控制目标:闭环系统中所有信号都是有界的,系统的跟踪误差满足预先设定的性能函数。最后,将所提出的控制器设计方法应用到近空间飞行器姿态运动控制中以说明其有效性。最后,对本文所做的工作进行总结和展望。