液压伺服系统由于其具有控制精度高和响应速度快等优点被广泛地应用在轧机、机器人、航空等许多工业领域。但系统本身有着高度非线性特性，特别是执行机构由于物理限制导致控制输入存在饱和特性，同时系统本身存在参数摄动和外负载干扰等不确定性。另外，液压伺服系统驱动的轧机在轧辊压下与刚性负载接触前后系统参数会发生跳变。这些因素给具有高性能要求的控制器设计带来一定的困难。因此针对具有上述问题的轧机液压伺服位置系统进行深入研究便十分重要，主要研究内容如下：首先，针对具有参数不确定、外部扰动和输入饱和的轧机液压伺服位置系统，提出了一种基于神经网络干扰观测器的反步控制算法。在不考虑输入饱和的情况下，设计神经网络干扰观测器估计系统的复合干扰，并在反步设计中给予补偿。然后将所得结论推广到控制输入饱和的情况。仿真结果表明所设计的控制系统可以实现系统输出对期望位置的准确跟踪。其次，针对轧机液压伺服位置系统中存在不确定参数、外部扰动和输入饱和问题，将动态面设计和L2增益控制相结合，设计了一种自适应鲁棒控制器，其中自适应控制部分用来逼近系统的不确定参数，鲁棒控制部分用于确保系统满足相应的L2性能指标。然后考虑控制输入饱和时，引入辅助系统削弱输入饱和对系统的影响。理论分析表明，所设计的控制器能够保证闭环系统有界稳定，且对不确定性具有较强的鲁棒性。最后，针对轧机液压伺服系统参数不确定、参数跳变及控制输入饱和问题，提出了一种多模型切换自适应反步控制方法。在建立的轧机液压伺服系统多模型集的基础上，利用反步设计法为各子系统设计控制器，设计辅助系统抑制输入饱和对系统的不利影响。通过选择合适的公共Lyapunov函数，证明了多模型切换系统的稳定性。最后通过仿真验证了所设计控制算法的有效性。