本文结合上海宝钢集团公司“冷连轧机轧制过程动态仿真及控制优化”科研课题，对冷连轧机速度系统进行控制优化研究。由于系统内部参数的变化、饱和非线性的存在及外界负载扰动的变化对轧机速度系统的动态过程及跟踪效果有较大的影响，因此，本文应用鲁棒控制方法对速度系统进行控制研究，具有较大的实际意义和理论价值。 本文首先对鲁棒控制理论的发展和现状进行了综述，简单介绍了系统的范数、H_∞控制问题、有界实引理及线性矩阵不等式方法。其次给出了实际冷连轧机各机架速度控制系统数学模型的基本结构和参数。在此基础上，基于H_∞控制方法和积分反步法设计了速度系统的三种鲁棒控制器：（1）针对实际冷连轧机速度系统弱磁调速过程中存在的电机转矩系数变化和转动惯量等因素引起的参数不确定性以及外界负载扰动的变化，设计了H_∞状态反馈鲁棒控制器；（2）针对具有执行机构饱和特性和有界干扰的冷连轧机速度系统被控对象，给出了闭环系统满足不变性及L₂干扰抑制性能的、以三个一般不等式形式给出的充分条件，通过固定一些参数以及结合Schur补引理将其转化为线性矩阵不等式形式，进而设计了状态反馈鲁棒控制器；（3）给出了基于积分反步法的冷连轧机速度系统控制器设计方法，此方法通过逐步修正算法设计镇定控制器，实现系统的全局调节或跟踪，每一步把状态坐标的变换和一个给定李雅普诺夫函数的虚拟控制联系起来，最终得到一个控制李雅普诺夫函数。最后，对所设计的轧机速度鲁棒控制系统进行了仿真研究，结果表明，所设计的系统均具有较好的动静态性能和鲁棒稳定性。