近二十年来,有限时间控制得到了越来越多的关注,现已经被广泛应用在关节机器人、无人机等非线性系统的控制中。一方面,随着研究的逐步深入以及更高控制性能要求的提出,有限时间控制也得到了进一步拓展,如快速有限时间控制、固定时间控制。另一方面,受复杂环境影响或出于安全规范考虑,实际非线性系统运行时存在多种不确定性（如未知外部扰动、未知控制方向）以及性能约束（如状态约束和输出约束）等影响,这些因素给有限时间控制带来了困难。本文以非线性系统为研究对象,分别从三个方面研究了其跟踪控制问题。针对三类系统:含未知扰动的非线性系统、全状态约束的扰动非线性系统、含未知控制方向的时变约束非线性系统,主要采用反步法和加幂积分技术、障碍加幂积分技术以及逻辑切换方法,设计了有限时间控制器,从而实现了不同情况下的非线性系统的跟踪控制。本文的研究内容主要分为以下三个方面:（1）针对含未知扰动的非线性系统,研究了有限时间跟踪控制问题。设计了有限时间扰动观测器对系统的未知扰动进行观测,从而补偿了扰动对系统性能的影响;基于加幂积分技术提出了一种有限时间控制器,并采用模糊逻辑系统对控制器进行了简化处理;采用Lyapunov直接方法对闭环系统进行了稳定性分析;为了进一步验证所设计控制算法的有效性,通过数值仿真以及实物实验对其进行了验证。（2）针对时变扰动的约束非线性系统,研究了快速有限时间跟踪控制问题。提出了一种有限时间扰动观测器,实现了系统外部未知扰动的准确估计。在此基础上,基于加幂积分技术和障碍Lyapunov方法,提出了一种新的时变障碍加幂积分技术来设计快速有限时间控制器。这不仅可以保证非对称和对称时变全状态约束,还可以保证无奇异连续控制效果。为了降低计算复杂度,采用模糊逻辑系统来逼近复杂的非线性项,从而简化了控制器的形式。最后,通过数值仿真以及实物实验对所设计控制算法的有效性进行了验证。（3）针对含未知控制方向的时变约束非线性系统,研究了固定时间跟踪控制问题。基于一种新的时变障碍加幂积分技术设计了固定时间控制器;对于系统控制方向未知问题,通过逻辑切换方法自适应地调整相关控制参数,从而很好地解决了此问题。为了降低计算复杂度,采用了模糊逻辑系统来简化了控制器的设计过程以及其形式。最后,通过数值仿真以及实物实验对所设计控制算法进行了验证。