欠驱动机械系统是指系统的独立控制变量个数小于系统自由度个数的一类非线性系统。其特点是输入空间(即控制空间)维数小于构造空间维数。同时，欠驱动部分的约束方程又是不可积的，具有二阶非完整约束特性，它在减少执行元件个数，减轻系统重量以及降低成本方面具有很大的优势，因此对它的研究具有重要的理论意义和实用价值。同时由于欠驱动系统的高度非线性、参数摄动、多目标控制要求等原因，使得欠驱动系统的控制具有较大的难度。 本论文以欠驱动机械系统为控制对象，研究非完整欠驱动机械系统的控制策略，所完成的工作概括主要包括以下几个方面: 首先，根据掌握的大量欠驱动机械系统的文献，对其在运动学、动力学、控制策略等方面的主要研究成果、进展以及尚未解决的问题进行了阐述。系统地回顾了欠驱动机械系统的研究现状，分析了欠驱动系统的控制所存在的诸多问题，并提出了本文的研究目标。 第二，基于拉格朗日动力学方程建立了欠驱动机械系统的动力学模型。以桥式吊车、吊车.双摆系统、欠驱动机器人(Pendubot)三个典型的欠驱动机械系统为例，建立了系统模型，并分析了欠驱动机械系统所具有的结构特性，将欠驱动机械系统部分线性化为仿射非线性系统，分析了约束对于系统可控性的影响，得出了系统近似线性可控的条件，给出了欠驱动系统的一种状态方程形式的标准模型。 第三，针对一类欠驱动机械系统的标准模型，提出了基于能量的控制策略，给出了该控制策略的设计步骤，并应用李雅普诺夫理论进行了敛散性分析，给出了系统的总能量达到其期望能量的条件。保证能量收敛的情况下，仿真结果验证了所提控制策略的有效性。 第四，针对吊车.双摆系统的标准模型，提出了增量式滑模控制策略。该控制策略的特点在于滑模系数的选择，依据李雅普诺夫定理来实现系统的渐进稳定性分析，并对各层滑模面的稳定性进行了理论证明。针对滑模控制所存在的抖振问题，设计了一种改进的控制策略，有效地消除了抖振。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。 最后，本文分别对涉及到的几种控制策略进行了分析，论述了不同控制策略的优势和不足。针对不同的控制策略的设计过程，分别给出了稳定性证明和分析，进行了算例仿真与分析。在总结的基础上，得出本论文的主要结论和进一步的研究方向。