能源是民生之基础,能源是国民经济保持稳定增长的重要保障,但是快速的经济增长,特别是高耗能的粗放型经济增长方式势必会导致能源紧缺或无法供应生产所需,反过来这种能源紧缺还会抑制经济的增长。此外,高耗能粗放型经济增长方式还会引起环境污染等问题。因此,正确处理能源供需,环境和经济增长之间的关系显得尤为重要。本文首先以实际能源供需关系为背景,认为能源的供应和需求之间不是简单的线性关系,然后进一步以能源亏空,能源供给的增加量,能源进口和可持续能源四个维度为变量,给出四维能源供需系统,通过数值分析发现,系统其它参数保持一定的情况下,当参数2b(即A地区进口能源对于B地区供应A地区的能源速度的影响因子)在一个小范围内发生波动时,会出现怪波现象。更重要的是,这种怪波是系统出现混沌前的一种征兆。其次,鉴于这种怪波是混沌出现前的一种征兆,如果这种怪波不出现,能源系统的混沌形态就不会出现,基于其有着特殊的现实意义,本文探究了能源怪波的发生机理,进一步根据系统特征设计了自适应控制器,利用李雅普诺夫函数稳定性理论控制了能源怪波的发生。最后,从过量碳排放会引起环境污染,经济下调等问题的角度出发,分析了三维节能减排系统,探究了该系统在原点的稳定性,Hopf分岔发生的条件及分岔值等动力学行为。此外,找到了系统出现混沌前的波动行为,并解释了波动发生的内在机理。