在实际的工业控制系统中,由于未建模动态及未知扰动等不确定性因素的存在,提出了鲁棒控制理论,研究闭环系统的渐近稳定及其一些性能指标。大部分的鲁棒控制问题都可以转换成鲁棒H_∞控制理论的标准问题,考虑到Riccati方法在求解过程中要手工调整方程的参数的原因,本文采用线性矩阵不等式(LMI)方法,将鲁棒H_∞控制问题转化为满足LMI的凸优化组合问题,可以方便地运用LMI工具箱求解相应的控制器。H_∞控制理论虽然能够很好地解决鲁棒性能问题,但它是以牺牲系统的其它性能为代价的。针对此问题,本文在前人研究的基础上,将鲁棒控制与区域极点配置结合,保证系统具有满意的鲁棒动态性能和抗干扰能力。主要研究了以下内容:1.简要回顾鲁棒控制理论和区域稳定理论的发展之后,针对不确定性采样系统的鲁棒控制进行研究,利用LMI方法,设计状态反馈控制器,使得闭环系统满足区域极点约束下的鲁棒H_∞特性,并结合D稳定化设计方法,得到具有较小反馈增益参数的控制器,最后予以算例仿真,验证了将闭环极点配置在右半单位圆内,且越靠近原点时,系统的动态性能更好的结论。2.针对实际控制系统中某些状态不易测量,或者测量结果中存在严重的噪声干扰,设计了传统的全维状态观测器,采用LMI方法,给出了满足区域D稳定鲁棒性能的一类充分条件。所得结果在保证系统状态信息可观测的同时,使得系统的性能品质得到很大的改善。3.当系统存在外部未知扰动时,传统状态观测器的观测结果存在很大的观测误差。根据积分环节和比例环节的特性,在其中引入实际系统和观测器系统输出误差的积分及比例环节,设计比例积分观测器,提高观测器抗干扰能力。采用LMI方法,给出了满足区域D鲁棒稳定的全维比例积分状态观测器的一类充分条件。通过算例仿真比较可得,其观测效果更好,抗干扰能力强,动态性能也有所提高。