在航天事业的发展过程中,航天器交会是一个很重要的问题,特别是更一般情况下的椭圆轨道交会问题,对于空间在轨服务和空间探测实验具有重要价值。由于椭圆轨道交会系统是一个时变系统,研究时变系统的控制问题尤为重要,本文结合航天器轨道交会这一具体应用对象,研究时变系统受内部不确定和外部不确定作用下的鲁棒控制理论。为了模型的简单性,有一些内部影响并未或者无法建立在模型中,造成建立的模型未能完全描述实际的工程问题,由于未建模不确定因素的影响,理论建立的数学模型难免对实际工程问题存在偏差,因此需要研究内部不确定情况下,系统的稳定性和控制器设计问题。本文介绍现有的时变系统分段定常反馈研究方法,将其推广到时变系统的鲁棒分段定常反馈控制律设计问题,并仿真研究了椭圆航天器轨道交会问题,对比改进前后的仿真曲线,验证了理论的有效性。针对实际航天器交会问题中,存在来自外部的干扰(例如地球非圆形摄动、其他行星的引力摄动等)影响这一问题,基于本文提出的理论,研究在外部干扰作用下的时变系统分段定常反馈下系统的H_∞有限时间控制问题,并应用到椭圆轨道交会系统的控制器的设计问题。为了研究航天器交会中既存在内部未建模不确定性和外部干扰共同作用下的影响,将时变系统的H_∞有限时间控制问题进一步推广到鲁棒H_∞有限时间控制器的设计中来,得到相应的控制算法,并通过仿真将其应用到椭圆轨道交会系统控制器的设计问题。