反馈线性化方法是近20年来非线性控制理论中发展比较成熟的主法，特别是以微分几何为工具发展起来的精确线性化受到了普遍的重视。其主要思想是：通过适当的非线性状态和反馈变换，使非线性系统在一定条件下可以实现状态或输入/输出的精确线性化，从而将非线性系统的综合问题转化为线性系统的综合问题。它与传统的利用泰勒展开进行局部线性化近似方法不同，在线性化过程中没有忽略掉任何非线性项，因此这种方法不仅是精确的，而且是整体的，即线性化对变换有定义的整个区域都适用。

（1）微分几何方法。

该方法是通过微分同胚映射实现坐标变换，根据变换后的系统引入非线性反馈，实现非线性系统的精确线性化，从而将非线性问题转化为线性系统的综合问题。该方法适合于仿射非线性系统。

（2）逆系统方法。

该方法的基本思想是：通过求取被控过程的逆过程，将之串联在被控过程前面，得到解耦的被控对象，然后再用线性系统理论进行设计。由于系统可逆性概念是不局限于系统方程的特点形式，而具有一定的普遍性，概念和方法容易理解，也避免了微分几何或其他抽象的专门性数学理论的引入，从而形成了一种简明的非线性控制理论分支。逆系统方法研究的基本问题是：一个系统是否可逆，如何获得一个系统的逆系统，逆系统结构的物理可实现等问题。(www.daowen.com)

（3）直接反馈线性化（DFL）方法。

该方法的基本思想是：选择虚拟控制量，从而抵消原系统中的非线性因素，使系统实现线性化。这种方法不需要进行复杂的非线性坐标变换，物理概念清楚，数学过程简明，便于工程界掌握。该方法不仅适用于仿射非线性系统，而且对于非仿射形非线性系统以及一类非光滑非线性系统均可适用。研究的基本问题有：如何应用DFL理论使系统线性化，线性化以后能否由虚拟输入量的表达式中求得非线性反馈控制律，线性化以后系统的性质（如可接性、可观性）如何。反馈线性化方法为解决一类非线性系统的分析与综合问题提供了强有力的手段，但是这些方法都要求有苛刻的条件，且结构复杂，有时很难获得所需的非线性变换；另一方面许多实际系统具有非完整约束的力学系统，不再满足精确线性化方法中的条件要求，因而非线性系统的近似处理方法具有相当的理论与应用意义。

非线性控制理论发展至今已取得了丰硕的研究成果，并得到了广泛的应用，但由于非线性系统的复杂性，非线性系统的分析是十分复杂与困难的，在许多问题面前，非线性理论显得无能为力，面临着一系列严峻的挑战。例如，当被控对象相对复杂时，用以上方法控制系统时会出现计算繁琐且计算量巨大等问题，这导致设计控制器比较困难。另一个难题就是被控对象的建模存在不确定性，如果想用以上固有的方法，就必须先获得精确的数学模型。但在真实的控制系统中，由于不可测扰动和外界干扰的存在，通常得不到精确模型。为了解决这些非线性系统控制中出现的难题，很多学者仍在研究更好的解决方案。