复合非线性反馈控制是针对具有输入饱和约束系统跟踪控制问题的控制系统设计技术,其目标是在实现跟踪控制的同时提高闭环系统的瞬态性能,使瞬态性能实现快速响应的同时保持输出超调很小甚至没有超调。当前复合非线性反馈控制方法主要用于解决具有输入饱和约束的线性系统跟踪控制问题,在非线性系统以及多智能体系统的应用还未充分展开。有鉴于此,本文将复合非线性反馈技术框架扩展到几类非线性系统以及多智能体系统。论文主要关注以下三个问题:第一,具有输入饱和约束的严格反馈非线性系统的复合非线性反馈控制。首先,不考虑输入饱和约束的条件下,通过传统的反步控制技术设计严格反馈非线性系统的反步镇定控制器。其次,根据给定的阶跃参考信号和反步镇定控制器的设计参数,计算出跟踪阶跃参考输入的前馈补偿量,并将其加入镇定控制器中形成反步跟踪控制器。通过选择反步镇定控制器参数,使得系统的输出能快速跟踪到给定的阶跃参考信号,但其势必造成闭环系统的输出产生大的超调。最后,为抑制反步跟踪控制器产生的超调,设计非线性反馈性能补偿器,并与反步跟踪控制器相加,组合成复合非线性反馈控制器。本文证明了非线性性能补偿器不会破坏反步跟踪控制器的稳态性能。仿真结果表明,复合非线性反馈控制器能够有效提高闭环系统的瞬态性能。第二,具有输入饱和约束的一类单输入单输出非线性系统的复合非线性反馈控制。首先,不考虑输入饱和约束的条件下,通过输入输出线性化技术设计状态反馈跟踪控制器,使得系统的输出能快速跟踪到给定的时变参考信号。其次,为抑制跟踪控制器产生的超调,设计非线性反馈性能补偿器,并与跟踪控制器相加,组成复合非线性反馈控制器,开启和关闭复合非线性反馈控制器中的非线性反馈性能补偿器不会影响闭环系统的稳态性能。仿真结果表明,利用非线性反馈性能补偿器能够有效地提高闭环系统的瞬态性能。第三,具有输入饱和约束的多智能体系统复合非线性反馈控制。首先,在不考虑输入饱和约束的条件下设计分布式的跟踪控制器,使得多智能体系统能够快速地跟踪到给定的时变参考信号。其次,为抑制分布式跟踪控制器产生的超调,设计非线性反馈性能补偿器,并与分布式跟踪控制器相加,组成复合非线性反馈控制器。本文证明了非线性反馈补偿器的加入与否都不会破坏闭环系统的稳定性。仿真结果表明,非线性反馈补偿器的加入能够有效地减小跟踪控制器产生的超调,即复合非线性反馈控制器能够提高闭环系统的瞬态性能。