在已有的复杂系统滤波与控制问题研究中,通常隐含地假设滤波器/控制器是理想的,即基于精确信号进行设计并可完美实现:一方面没有考虑实际实现过程的滤波器/控制器增益摄动,另一方面忽略了各类信号传输过程中存在的量化误差。本学位论文在前人研究的基础上,紧紧围绕复杂系统非脆弱滤波和控制这一主题,充分考虑复杂系统的参数不确定、滤波器/控制器的增益摄动、外部扰动、潜在故障、以及信号传输过程中的动态量化现象,针对复杂系统弹性滤波、非脆弱量化输出反馈控制、非脆弱量化故障检测与容错控制等问题进行了研究,并取得了如下原创性研究成果:1)研究了具有范数有界不确定线性系统的非脆弱H∞滤波问题。不同于现有的一些结果,本学位论文假设所有的滤波器增益矩阵均具有加性摄动;然后通过三种改进的方法,分别为线性分式变换描述方法、范数标量界方法、松弛矩阵方法,系统地研究了模型参数与滤波器增益之间多重不确定乘积项的解耦问题,给出了弹性滤波器的充分设计条件。2)研究了具有线性分式不确定模糊系统的非脆弱peak-to-peak滤波问题。借助模糊建模技术,将一类参数受控的非线性隧道二极管电路系统的状态估计问题转化为模糊系统的弹性peak-to-peak滤波问题;然后通过引入附加变量给出了新的peak-to-peak性能分析准则;最后利用不确定两步分离法,成功解决了多重不确定乘积项问题。该方法还可以推广到模糊系统弹性H∞滤波器设计中,减小其设计复杂度并去除已有结果中的半正定约束条件。3)研究了动态量化影响下不确定线性系统的非脆弱故障检测滤波问题。首次考虑了弹性量化故障检测滤波器设计问题。首先利用故障检测滤波器基于量化输出信号生成残差信号,将不确定系统的故障检测问题描述成增广滤波误差系统的性能优化问题;然后通过不确定两步分离法和S-过程技术解决了量化误差与多种不确定耦合非线性问题;最后通过一步设计法,给出了故障检测滤波器和动态量化器相应的同步设计条件。4)研究了动态量化影响下线性系统的非脆弱静态输出反馈控制问题。首先考虑了更符合实际的输入输出同步量化以及控制器实现过程中存在增益摄动的情况;然后采用Chang-Yang解耦方法解决了静态输出反馈控制设计过程中的耦合非线性问题,同时利用S-过程技术处理量化误差,提出了新的基于等式整定规则的动态量化设计策略;最后通过一步设计法,给出输出反馈控制器和动态量化器的同步设计条件。本文所考虑的两端量化非脆弱输出反馈控制问题更符合实际应用,所提出的量化误差的处理方法是简单且通用的。5)研究了动态量化影响下线性系统的非脆弱容错控制问题。基于动态量化输入信号的冗余性,通过广义描述法构造新的量化闭环控制系统,将悬架系统的控制问题转化为多目标优化问题;然后通过投影引理给出了简单且统一的量化容错控制设计策略,可直接由状态反馈推广到静态输出反馈,避免了现有结果中的一些等式约束,并给出了新的基于区间整定规则的动态量化设计策略和调节参数传输协议;最后给出了控制器和量化器的同步设计条件。