作为一类重要和特殊的混杂系统,切换系统有着重要的理论研究意义和广泛的工程应用背景,因而受到了学者们的重视。近年来,切换系统研究领域产生了很多重要的成果,且大部分研究成果都集中在稳定性上。然而,由于切换系统中连续动态和离散动态的相互作用,使得系统的行为十分复杂,再加上通常需要完成子系统控制器和切换信号的同时设计任务,这显然也增加了设计的难度,因此仍有很多问题亟待解决。另一方面,耗散性特别是无源性作为控制系统的一个重要特性,早己广泛地应用于非切换系统的分析与设计中,并己形成系统的理论体系。但对于切换系统,尤其是切换离散系统,耗散性的研究才刚刚起步,许多问题亟待解决。本文针对几类切换离散系统,研究其耗散性,特别是无源性及输出调节、输出跟踪、可靠控制等综合问题。本文主要工作包括以下几个方面：(一)研究了切换离散线性系统的无源性和反馈无源化问题以及切换非线性系统的耗散性。针对切换线性系统,利用多存储函数方法得到了可反馈无源化的条件及子系统控制器和切换律的设计方法。对于每个子系统都不能反馈无源化的情况,首先,在系统状态可测量的情形下,设计了子系统状态反馈控制器,同时设计了状态依赖型切换律,使得闭环系统在设计的切换律作用下是严格无源的。其次,在系统状态不可测量的情形下,同时设计了动态输出反馈控制器和一个仅依赖该控制器状态的切换律使得闭环系统严格无源。针对切换非线性系统,基于多存储函数和多供给率,得到了系统在设计的切换律下耗散的充分条件。(二)研究了切换离散线性系统的增长无源性和基于增长无源性的输出调节问题。首先,基于多存储函数给出了增长无源的概念,其中切换系统的增长无源性不需要子系统增长无源性的假设,并且给出了判定切换系统增长无源的充分条件。其次,构造了一个具有增长无源性的切换内模。由于允许切换内模与受控系统不同步切换,因此在设计上带来更大自由度。最后,基于由受控系统和切换内模组成的切换反馈互联系统的增长无源性解决了切换系统的输出调节问题,其中切换系统子系统的跟踪问题可以不具有可解性。此外,不需要假设系统状态和外部系统状态都是可测量的,我们只利用可测输出跟踪误差提供的可获得的信息设计切换信号和控制器。(三)在子系统的H∞输出跟踪问题可以不可解的情形下,考虑了切换离散线性系统的H∞输出跟踪控制问题。分为两个部分,第一部分针对系统状态可测量和参考模型系统矩阵是稳定的情形,利用多Lyapunov函数方法,给出了跟踪问题可解的充分条件,设计了状态反馈跟踪控制器和状态依赖的切换律,以使系统满足H∞模型参考的跟踪性能指标。第二部分针对系统状态不可测量时和允许参考模型系统矩阵是不稳定的情形,利用弱多Lyapunov函数方法,给出了跟踪问题可解的充分条件,设计了输出反馈跟踪控制器和输出跟踪误差依赖的切换律,以使系统具有H∞模型参考跟踪性能。此外,与每个子系统对应的二次函数不要求是正定的。(四)讨论了切换离散线性系统输出调解问题的可解性。在不要求子系统输出调节问题可解和只有输出跟踪误差是可测量的情况下,基于弱多Lyapunov函数方法,通过设计误差依赖的切换律和采用动态误差反馈给出了问题可解的充分条件。进一步,基于问题可解的充分条件给出了控制器和切换律的设计。此外,采用不同坐标变换,降低了共同坐标变换的保守性。(五)针对子系统的可靠控制问题可以不可解的情形,研究了切换离散线性系统的可靠控制问题。分为两个部分,第一部分利用多Lyapunov函数方法讨论了具有执行器失效的可靠控制问题。设计了子系统的观测器、基于观测器的控制器和依赖观测器状态的切换律,使得对所有允许的执行器故障,闭环系统都渐近稳定。第二部分研究了传感器失效下切换离散时滞系统的可靠H∞滤波问题。利用多Lyapunov函数和切换技术,首先给出了不论传感器失效是否发生都能保证切换滤波误差系统渐近稳定且具有H∞性能γ的充分条件。根据此条件,结合Finsler引理,给出了可靠H∞滤波器和估计状态依赖型切换律的设计条件。对于给定的一些常数,相应的滤波器增益和切换律可由所给条件求得。该方法通过引入一些松弛变量减少了设计保守性。最后是全文的总结和展望。