该文针对实际控制系统多目标性能的要求,考虑不确定、干扰问题,采用时域分析方法,运用Riccati方程(不等式)和矩阵不等式等工具,以不确定倒立摆系统为对象,研究了不确定线性系统的鲁棒控制问题.论文首先简单扼要的介绍了鲁棒控制理论的发展过程,以及鲁棒控制中的H<,∞>控制,然后重点概括了鲁棒最优控制问题目前研究的现状及其在实际控制中的意义,最后着重讨论了倒立摆系统的研究意义以及目前已有的控制策略,提出不确定倒立摆系统的鲁棒控制.论文主要包括以下五个方面:(1)利用动力学方程和拉格朗日方程,首先建立一级、二级、三级倒立摆系统的标称数学模型和存在不确定情况下的不确定数学模型,为倒立摆系统鲁棒控制作了模型准备.(2)以存在不确定因素的不确定一级倒立摆系统为研究对象,利用最优控制思想,设计鲁棒LQ最优控制器,并将其实际控制效果与LQ最优控制作比较.(3)针对一类存在外界干扰的范数有界参数不确定线性系统,考虑现代控制理论的最优控制概念,结合鲁棒H<,∞>控制对未建模干扰的良好抑制能力,讨论鲁棒H<,∞>最优控制理论.实验证明所设计的闭环系统不仅对容许的参数不确定性渐近稳定,而且具有干扰衰减度γ鲁棒最优的性能.(4)针对一类系统的状态不容易测量甚至于不可能测量的范数有界参数不确定系统,结合最优控制概念,讨论输出反馈鲁棒最优控制理论以及存在外界干扰情况下的输出反馈鲁棒H<,∞>最优控制理论问题.给出系统设计方法,其设计过程只需解一个Riccati方程.(5)不确定三级倒立摆系统高阶次、不稳定、强耦合、多变量的特点,控制其稳定的难度极大.该文利用鲁棒LQ最优控制方法对其进行仿真控制,进一步证明了对于不确定性,鲁捧LQ最优控制较LQ最优控制具有更好的稳定性. 最后对全文进行总结,指出了理论上和应用上有待进一步研究和解决的问题.