本发明公开了一种基于鲁棒模型预测的热泵系统及其控制方法，热泵系统包括热泵座舱加热回路和热泵座舱制冷回路，将标称系统控制律和附加反馈控制律叠加，作为热泵系统的控制信号，控制压缩机转速、第一电子膨胀阀开度、第二电子膨胀阀开度和风扇风量；标称系统控制律通过在标称系统模型预测控制器中，构建标称系统空间状态预测模型、建立热泵系统性能指标函数及状态量约束和控制量约束进行求解得到；附加反馈控制器输入k时刻的实际系统状态量、k+1时刻的标称系统状态量，通过李雅普诺夫函数使附加反馈控制器在平衡点处达到稳定，进而求解出附加反馈控制律。本发明使电动车的热管理更加有效与节能。