随着工业机器人应用领域的不断拓展和工业自动化水平的不断提高，人们对机器人系统的控制提出了越来越多高的要求，同时，机器人系统作为一个典型的多输入多输出的非线性系统，为各种新颖控制算法的实验提供了一个很好的平台。机器人系统的高精度控制研究一直是机器人学和工业自动化领域较为活跃的分支。　　所谓的保性能控制，我们指的是关节的位置误差确保被限定在一个区域内，这个区域由我们定义的超调量指数和性能函数所决定的,性能函数是一个关于时间的光滑的、严格正的递减函数，由最大期望初始误差、最小收敛速度、最大稳态误差确定。这样，通过选择超调量指数和最大期望初始误差、最小收敛速度、最大稳态误差的值，我们就可以得到关于位置误差瞬态的性能界限指标，并且这个性能指标不受控制器参数和系统常数的影响。　　针对机器人保性能位置控制问题，我们提出了三个控制算法。首先，为了满足关节位置误差的性能指标和控制器的设计，我们引入了转换误差，并提出了简单的线性PD加重力补偿控制器；然后，为了改善线性 PD加重力补偿控制器的控制品质，我们引入了一个非线性函数对其进行改进，得到一个NPD加重力补偿控制器；最后，引入积分项替代重力矢量项，使系统变成不基于模型的NPID控制器。应用Lyapunov直接方法和 Barbalat引理证明这三种控制算法都不仅能够满足预先设定的性能指标要求，而且可以使闭环系统的关节速度和位置误差收敛到零，达到全局渐近稳定。两自由度机器人的数值仿真验证了控制算法的有效性和优越性。