生活中大部分的控制系统都是非线性的，因此非线性系统的控制问题成为了近些年的热点。而非线性系统中的欠驱动系统由于输入的缺失，导致其控制问题极具挑战性。TORA系统是一个欠驱动的四阶非线性基准系统，来源于航天卫星共振俘获现象和旋转机械装置，是一个构想出来的用来研究控制理论的平台，对其控制理论的研究有着很重要的理论价值。针对两自由度的欠驱动TORA(Translation oscillators with rotating actuator)系统，本文首先采用拉格朗日方程，建立旋转小球在水平面内的系统的动力学模型，并进行仿真实验来验证搭建模型的有效性。为了便于控制器的设计，将系统进行部分反馈线性化，使用坐标变换将系统转换为严格反馈的级联规范型，使系统结构更加清晰直观。然后分析系统的平衡点，能控性和能观测性等系统特性，加深对系统的了解，并为控制器设计奠定基础。然后提出一种基于反步滑模法的控制器设计方案，将系统分为若干个子系统，利用反步法来设计每个子系统中的虚拟控制量和李雅普诺夫函数，满足李雅普诺夫稳定性条件，使每个子系统都渐进稳定到原点，在最后求取实际控制量的时候加入滑模控制来补偿系统参数的不确定性。这种控制方案可以使系统在受到扰动或是系统参数发生改变的时候，从初始状态快速稳定到平衡点处。通过仿真实验验证算法的正确性，并通过对比实验证明这种控制方案具有很强的鲁棒性。采用机械软件Solidworks设计TORA系统的机械本体，并对其电气平台和机械平台进行搭建，对电机及其驱动器、编码器、直线导轨等部件的选型和控制器的硬件电路进行介绍。最后，利用TORA的实物平台进行实物实验，通过实验结果证明控制方法的有效性。