随着现代工业的蓬勃发展，一般线性系统的控制方法和相关理论已经不能满足现今对控制系统精度的要求。在这样的迫切需求的前提下，切换控制系统相关理论应运而生。切换系统是一个由一系列的连续或离散的子系统以及协调这些子系统之间的切换规则组成的混合系统，其应用领域极其广泛。它是通过传统的确定性系统的状态空间方法拓展而来，由于其对实际系统刻画的更加精细，因此不仅解决了一些因为各种原因导致的系统参数突变而引起的系统失稳问题，还提高了控制精度。本文在总结前人工作的基础上，系统、深入地研究了基于比例小增益定理以及Lyapunov函数方法的连续和离散时间切换时滞系统的稳定性分析、状态反馈控制综合等问题。分别研究了任意切换信号，切换信号可控，马尔科夫切换信号以及模糊切换信号下的切换时滞系统的相关控制问题，并将部分理论研究应用于机械系统的网络化控制问题上。系统地分析和总结了切换时滞系统的控制问题这一前沿研究领域的主要成果，并指出了目前以参数依赖Lyapunov方法在降低保守性方面的局限性。在此基础上，提出了以比例小增益定理为基础的输入输出方法的处理手段，给出了连续和离散时间任意切换时滞系统的稳定性条件。所提出的稳定性条件与目前这一领域的主要研究成果对比，因其对时滞进行了专门处理，因此在降低保守性方面具有较大潜力。值得一提的是，本章还推导出了满足系统指数稳定的比例小增益定理，扩展和完善了输入输出方法的相关理论。同时也为后续的研究打下基础。分别研究了连续和离散时间任意切换信号下，连续时间可控信号下以及带有平均驻停时间的切换信号下的切换时滞系统的控制器设计问题。在研究连续与离散时间任意切换时滞系统的控制器设计问题时，首先以上述讨论和解决的稳定性分析问题为基础，分别给出了对应连续与离散时间系统的控制器设计方法，将控制器存在条件转化成一组线性矩阵不等式的可行解问题。其次针对连续时间可控切换信号下的切换时滞系统，利用输入输出方法以及切换信号控制区域设计法，提出了镇定切换律存在条件。所提出的条件与目前现有的研究成果相比，具有一定的优越性。最后，根据连续时间任意切换系统的稳定性与镇定性的研究成果，针对带有平均驻停时间的切换时滞系统，利用模型转换方法以及比例小增益定理，研究了稳定性分析与∞控制问题，给出了这样的系统的稳定性条件以及∞控制器存在准则。得到的结果较之现有的研究结果，在保证系统指数稳定的基础上，能够容忍更小的平均驻停时间或能够容忍一个更大的时滞区间。而∞控制器存在准则的推导中，充分融入了这种输入输出方法思想，保证了所提出设计方法具有较低的保守性。基于输入输出方法与参数依赖Lyapunov方法，研究了连续与离散时间马尔可夫切换时滞系统的稳定性分析与控制综合问题。首先针对随机系统的特殊性，提出了满足随机系统随机稳定的随机比例小增益定理，扩展了以比例小增益定理为基础的输入输出方法的适用范围，完善了输入输出方法的相关理论。同时针对连续时间的马尔可夫切换时滞系统，利用提出的随机比例小增益定理以及参数依赖Lyapunov方法，提出了稳定性条件和镇定控制器存在准则。因为在研究中使用了输入输出方法，所以所得的结果要优于大多数现有的结果。其次，本文还将随机比例小增益定理推广到了离散的情形，并且通过利用其提出鲁棒稳定条件，解决了带有参数不确定性的离散时间马尔可夫切换时滞系统的鲁棒稳定性分析问题。同时进一步研究得到了此类系统的保成本控制问题。值得一提的是，这是首次将输入输出方法应用在马尔可夫切换时滞系统的稳定性分析与控制问题的解决中。基于上述的研究内容，研究了带有不确定转移概率的马尔可夫切换时滞系统的稳定性分析和控制问题。基于输入输出方法在解决任意切换时滞系统与马尔可夫切换时滞系统稳定性分析和控制问题上的成功应用，本章针对介于上述两种系统之间的带有不确定转移概率的马尔可夫切换时滞系统，利用已得到的最新结果，提出了对应这种系统的稳定条件和镇定控制器存在准则。得到的结果是第4章讨论的马尔可夫切换时滞系统的相关理论的推广。之所以讨论这样的系统，是因为这样的系统更接近实际的系统的情形，而这样的推广能够使本文提出的理论更加有力的指导实践。研究了离散时间Takagi-Sugeno(T-S)模糊切换时滞系统的稳定性分析和控制问题。首先利用模型转换方法将模糊切换时滞系统转化成输入输出形式，进而通过升阶法将前向的子系统转化成无时滞系统，对于这样的系统利用有关输入输出方法的有界实引理得到稳定性条件。其次，针对转化后输入输出系统，利用输入输出方法以及参数依赖的Lyapunov方法，提出了反馈控制器存在条件准则。因为本章研究方法的优越性，所以本章提出的稳定性条件与反馈控制器存在准则相比现有结果，在保守性方面具有明显的优势。基于上述的研究结果，研究了在工业生产控制领域具有较强工程背景的机械系统的网络化控制问题。首先针对网络环境下的机械系统，本章通过考虑网络延迟和丢包，对控制系统进行合理的建模。其次，通过输入输出方法以及马尔可夫切换时滞系统的研究思想，提出了基于比例小增益定理以及参数依赖Lyapunov函数的状态反馈控制器设计方法。再次，基于带有不确定转移概率的切换时滞控制系统的研究思路，研究了在丢包概率不完全已知的情况下机械系统的网络化控制问题。将本章的状态反馈控制器设计方法拓展到能够容忍丢包概率不完全已知的情况。最后通过分析一个实例来说明本文提出的方法能够有效地利用在网络化控制系统之中。