非线性系统输出调节问题是控制理论中的核心问题之一。目前对奇异非线性系统输出调节问题的研究主要局限于局部情形,而对全局、半全局输出调节问题的研究还没有充分展开。本文研究几类仿射奇异非线性系统的全局或半全局输出调节问题,把正常非线性系统鲁棒输出调节的研究框架拓展到奇异非线性系统。主要关注如下四个问题:一、一类仿射奇异非线性系统的全局输出调节问题。首先,考虑一类精确已知的仿射奇异非线性系统,引入一个输入和坐标变换把奇异非线性系统降阶为正常非线性系统;然后,说明这个正常非线性系统的全局镇定解可以导出原奇异非线性系统的全局输出调节解;最后,建立了该正常非线性系统全局镇定问题的可解性条件,由此得到全局输出调节问题的可解性条件。二、一类不确定奇异非线性系统的全局鲁棒输出调节问题。首先,考虑一类带未知参数向量的仿射奇异非线性系统,假设该奇异非线性系统存在一个强相对阶,设计对应的全局微分同胚映射;然后基于输入输出线性化的方法,得到一个新的带特殊结构的奇异非线性系统,设计一个线性内模和该新系统组合得到增广系统,并说明增广系统的全局鲁棒镇定解可以导出原奇异非线性系统的全局鲁棒输出调节解;最后基于某些必要假设,用小增益定理来求解全局鲁棒镇定问题,由此建立全局鲁棒输出调节问题的可解性条件。三、一类奇异非线性系统基于非线性内模的半全局鲁棒输出调节问题。线性内模的设计基于多项式假设,即严格要求所研究的系统只包含多项式形式的非线性。非线性内模可以用来弱化多项式假设。考虑一类带未知参数向量的仿射奇异非线性系统,并且其扰动信号是非线性的形式。由非线性内模和奇异非线性系统组合得到增广系统。该增广系统的半全局鲁棒镇定解可以导出奇异非线性系统的半全局鲁棒输出调节解。通过高增益控制求解半全局鲁棒镇定问题,由此建立半全局鲁棒输出调节问题的可解性条件。四、一类代数方程未知的奇异非线性系统的半全局鲁棒输出调节问题。当奇异非线性系统可以降阶为正常非线性系统时,其输出调节问题的求解可以利用正常非线性系统的方法。但是一般情况下奇异非线性系统的代数方程很难求解,特别是代数方程未精确已知的情况下。考虑一类代数方程未知的奇异非线性系统,基于线性内模,半全局鲁棒输出调节问题可以转化为奇异增广非线性系统的半全局鲁棒镇定问题,但该增广系统同样不能转化为正常非线性系统。然后在不对增广系统进行降阶转化成正常非线性系统的情况下,建立了该增广系统的半全局鲁棒镇定问题的可解性条件,并设计出高增益输出反馈控制律实现半全局鲁棒镇定。因此,得到了原系统半全局鲁棒输出调节解。