本文研究了鲁棒控制的三个基本问题：模型不确定性信息、鲁棒稳定性和鲁棒性能、鲁棒控制器的设计。模型不确定性用两种方式描述，一种是精确描述，一种是范数有界描述。针对这两种描述方式，讨论了确定系统鲁棒稳定性和鲁棒性能的方法。 本文对纯滞后过程的模型不确定性界的求取方法进行研究，导出了一种结果与精确不确定性界接近，并远优于通常求取范数有界不确定性界的简易方法。以此为基础，通过求取纯滞后过程的模型不确定性界，寻找使系统满足鲁棒性能的滤波器时间常数，这种整定方法以三个参数都不确定的一阶加纯滞后对象(FOPDT)为研究对象。本文将这一方法推广应用于二阶加纯滞后(SOPDT)过程，从而首次导出了用于鲁棒控制器设计的SOPDT的模型不确定性界的解析计算公式。 本文还研究了基于内模控制的PID(IMC-PID)控制系统及其在FOPDT和SOPDT过程中的应用，详细导出了适用于上述过程且对象的纯滞后项采用二阶非对称PADE近似的仅需整定一个参数的IMC-PID控制器，并给出了IMC-PID控制器的滤波器参数整定结果。并与文[2]中的结果相比较。更进一步，将结果用于改进的IMC-PID控制器自整定软件包。