本发明公开了一种考虑输入受限的轧机主传动系统输出反馈控制方法,其包括以下步骤:S1、建立轧机主传动系统的动力学模型;S2、设计高增益扩张状态观测器,获取系统状态和总扰动的估计值;S3、引入性能函数,对轧机转速跟踪误差的瞬态与稳态性能进行约束;S4、根据S2获得的系统状态和总扰动的估计值,针对受性能函数约束的轧机主传动系统,制定一个输出反馈控制策略,在输入受限的情况下,使轧辊转速跟踪误差能收敛至预先设定的区域内。本发明不仅能优化系统的瞬态性能,提高收敛速度,还能保证系统的稳态性能,提高控制精度,并且通过观测器的设计,实现了输出反馈意义下的干扰精确估计与补偿,提高了整个系统的鲁棒性。