随着现代轧钢工业对产品的质量要求越来越高，对轧机传动系统也提出了高精度和高动态性能的技术要求。由于负载扰动的影响和电机与轧辊之间的弹性连接阻碍速度控制系统的性能的提升，特别是在轧机咬钢和产生冲击时，传动系统经常伴随扭振现象。轧机传动的扭振不仅影响轧件的表面质量而且降低了传动系统的疲劳寿命，影响传动系统的安全生产，甚至发生断辊、断轴等事故，造成轧钢机械设备的损坏，是获得高质量、高精度产品的一大障碍。 针对轧机传动系统的扭振问题，本文将传动系统中的机械部分和电气部分作为一个系统来研究。从轧机扭振现象和特征入手，分析了轧机传动系统产生扭振的原因及扭振现象的特征。利用动力学方程对轧机主传动系统建立数学模型，并对控制对象分别建立二质量和多质量系统模型，分析了齿隙及摩擦力对轧机扭振的影响。 考虑轧机主传动系统中连接轴弹性系数及电机等部件弹性变形存在参数不确定性以及干扰量的不确定性。从内模机理分析出发，把系统稳定鲁棒性和品质鲁棒性要求作为内模控制器设计的两个约束条件，推导出满足系统稳定鲁棒性和品质鲁棒性条件的内模控制器，从而得出基于内模控制结构的轧机传动系统鲁棒设计，解决了参数和模型结构不确定性的轧机传动系统控制问题，增强了轧机传动系统的鲁棒性。 针对轧制扰动引起的扭振问题，运用预测控制算法构建轧机控制系统，将约束条件作为滚动优化的组成部分来解决有约束的预测控制问题，使控制量满足设计约束要求，达到良好的控制效果。仿真结果表明，采用具有约束条件的预测控制策略的控制系统对轧机传动系统的控制效果在动态性能和抑制扭振效果上明显优于传统PI控制，可以较好的抑制轧制扰动对传动系统产生的影响，对解决轧制扰动鲁棒性控制问题是一种有效的解决办法。