目前,随着工业自动化技术的不断提升和社会生活发展需求的逐步提高,人们对机器人系统的控制性能要求也越来越高,除了关注系统的稳态性能外,系统的瞬态性能也慢慢受到重视。预设性能控制可以同时保证系统的稳态和瞬态性能,即保证机器人系统在实现全局渐近稳定的同时,还能满足系统的瞬态性能要求。近年来,对机器人系统控制的稳定性、快速性和准确性要求也越来越高,因此对机器人系统的预设性能轨迹跟踪控制的深入研究也变得十分必要。所谓预设性能控制,指的是根据预设性能函数预先设定一个界限,系统的位置跟踪误差确保被限定在该界限内。因此,我们通过选择合适的预设性能函数,就能确定机器人关节位置跟踪误差的预设性能指标要求,且该指标要求与系统控制参数无关。本文针对非线性机器人系统的预设性能轨迹跟踪控制问题,提出了两种简单且易于工程实现的控制方法,具体的工作内容概括如下:首先,在传统比例-微分（PD）加轨迹跟踪控制的基础上,引入预设性能项,形成了基于系统模型的预设性能比例-微分加动力学补偿（PPD+）控制;然后,为了克服PPD+控制需要系统精确模型信息的缺点,将滑模控制与预设性能控制相结合,提出了一种完全不基于系统模型的预设性能滑模控制（PSMC）。为了消除PSMC存在的颤振问题,引入边界层技术形成了连续的PSMC（CPSMC）控制。应用李雅普诺夫（Lyapunov）直接方法和芭芭拉（Barbalat）引理证明了PPD+和PSMC控制作用下机器人系统的全局渐近稳定性,两种控制方法不仅能够使闭环系统的位置跟踪误差收敛到稳态误差范围内,而且可以满足预设的瞬态性能指标要求。通过两自由度机器人系统的数值仿真,验证了PPD+、PSMC和CPSMC控制的有效性和优越性。仿真结果表明PPD+控制方法相对于传统的PD加轨迹跟踪控制方法,在不增加很大控制力矩的基础上,拥有更快的收敛速度,而且可以保证系统的瞬态性能;改进后的CPSMC控制方法和其它控制器相比具有更好的控制品质。最后,两自由度的水平多关节（SCARA）机器人实验验证了CPSMC控制拥有更好的轨迹跟踪性能和预设性能。