碳纤维是一种物理性能优异的材料,能够耐受高温而不失强度,对一般的酸、碱有良好的耐腐蚀作用,广泛应用于航空、航天和国防军工、体育器材等多领域。本论文对碳纤维三大生产环节中的牵伸过程的数学模型进行了理论推导和基于此数学模型的控制问题进行了分布式鲁棒控制器设计与仿真。本论文的主要工作和研究成果是：首先,分析碳纤维在生产过程中的牵伸环节重要性能指标,根据碳纤维材料的特殊物理性质和牵伸过程所表现的弹性与塑性形变规律,利用弹塑性力学理论对牵伸过程进行数学模型推导；其次,利用电磁学原理对驱动牵引辊的直流电机的数学模型进行推导,并通过仿真来验证多级牵伸过程系统所表现出来张力、牵伸比与电机输入电压的关系；第三,以上述所建立的牵伸模型为基础,先将系统进行分布式反馈设计,在此基础上在对得到的非线性系统进行反馈线性化,考虑模型的不精确性及外界干扰对系统的影响,设计了基于状态反馈的鲁棒H∞控制器。综合以上理论分析与推导,最终设计出了针对碳纤维牵伸环节的分布式鲁棒控制器,在这个控制器的作用下,考量系统优劣的状态量张力和输出量牵伸率都可在有一定干扰下达到稳定状态。最后,本文对所研究的工作进行了梳理与总结,通过以上研究表明,分布式鲁棒控制方法对碳纤维生产过程具有较好的效果；同时也展望了对提高碳纤维牵伸过程的控制问题改进的研究方向。