由于控制系统元器件物理局限性、外界环境干扰以及安全因素的影响，死区输入，扇区输入和输出约束等约束特性不可避免地存在于控制系统中。这些因素的存在会使非线性系统控制器设计更加复杂，更加困难。本文主要研究了具有输入输出约束特性的非线性系统的自适应控制问题。针对几类不同的非线性系统，分别考虑其具有死区输入、扇区输入和输出约束情况，基于Lyapunov稳定性理论，设计了系统相应的自适应控制器。主要研究内容如下：首先，研究了具有死区输入的非线性系统的跟踪控制问题。针对具有死区输入和线性化未知参数的非线性系统，基于自适应反步递推技术，给出了控制器的设计方法，并且进一步设计了光滑的控制器。接着，研究了具有死区输入的非线性参数化系统的跟踪控制问题。利用神经网络对未知不确定性进行估计，将参数分离引理和自适应反步递推技术相结合，在死区输入参数全部未知的情况下，设计了状态反馈控制器。进一步，考虑具有死区输入的未建模动态非线性系统，设计了基于自适应观测器的输出反馈控制器。其中，系统非线性项满足有界条件，但上界不仅与输出相关，而且和系统不可测状态以及未建模动态相关。其次，针对具有扇区输入的一类不确定非线性系统，基于滑模面设计了自适应滑模控制器。系统的非线性延迟扰动满足更一般的有界条件，模糊逻辑系统用来逼近未知非线性函数。并且，通过引入一个数学变换，取消了已有文献扇区输入模型参数信息已知的限制。接着，针对具有扇区输入的一类不确定混沌系统，在系统参数全部未知的情况下，首先设计了自适应滑模面，然后基于此自适应滑模面给出了自适应控制器的设计方法，使得闭环系统渐近稳定。最后，针对一类具有输出约束的N阶非线性时滞系统，在不确定时滞项满足一定假设条件下，设计了自适应动态表面控制器。设计过程中引入新的障碍Lyapunov函数，不仅使得闭环系统的跟踪误差一致最终有界稳定，而且系统满足一定的输出约束。此外，论文将自适应动态表面控制方法推广到一类双向驱动的静电微执行器系统控制中。并且，保证了闭环系统输出在期望的区域内很好的跟踪上给定的参考信号，避免了可移动电极和移动电极的接触。