本论文根据鲁棒控制理论的基本概念、定理以及性能判据用μ-综合方法、H∞混合灵敏度方法、LMI(线性矩阵不等式)等多种方法进行鲁棒控制器的设计，给出系统的阶跃响应，并通过仿真研究了可允许控制器摄动的最大范围。并针对算例对u一综合方法和H∞方法的保守性进行了讨论。对H∞控制理论、u一综合方法进行了比较，指出了LMIs方法与u一综合方法的关系。 常规鲁棒控制性能设计大都只考虑被控对象的摄动，而控制器(包括执行器)作为实际物理对象也不可避免的存在摄动。因此其设计结果只能保证被控对象摄动时系统的鲁棒性。常规鲁棒控制性能设计不能完善而有效的解决整个系统的性能问题。这个问题阻碍着所设计系统的安全性和可靠性的提高。一些系统在控制器参数有微小摄动时，竟能使某些名义(标称)对象的闭环系统渐扩振荡。为了解决这个问题，论文提出了将被控对象和控制器的摄动都转化为被控对象的摄动的方法，所设计的系统提高了在被控对象和控制器同时摄动时系统的性能。 论文以精塔系统为例，指出了精馏塔采用常规鲁棒设计的高阶控制器进行降阶所得控制器具有脆弱性，不能保证设计要求的鲁棒性，精馏塔在设计范围内摄动时，系统出现渐扩发散现象。提出了将精馏塔控制器摄动转化为被动对象摄动。给出了不需要控制器降阶的精馏塔H∞非脆弱鲁棒PI控制器设计方法。对MIMO精馏塔系统，给出了可简化求解过程的PI控制器形式，并求解了H∞非脆弱鲁棒PI控制器。仿真结果表明，该精馏塔控制系统具有较好的非脆弱鲁棒性。