近年来,机器人产业在全球发展迅猛,应用范围遍及生产生活各个领域,其控制问题成为自动化领域的研究热点。本文针对不确定非线性机械臂系统,将滑模控制、动态增益技术与固定时间稳定性理论相结合,研究机械臂轨迹跟踪控制问题。本文主要工作概括如下:（1）针对存在外部干扰及参数摄动的n自由度刚性机械臂系统,提出一种基于动态增益技术的滑模控制方法,实现轨迹跟踪目标。首先,设计快速非奇异终端滑模面,保证系统的有限时间收敛、强鲁棒性和良好的跟踪精度等性能。然后,引入动态增益技术估计系统不确定性上界,设计切换控制律以抵消不确定性的影响。进一步,应用边界层技术来抑制抖振现象。最后,通过数值仿真验证所提控制方法的有效性。（2）研究非线性不确定机械臂系统的固定时间轨迹跟踪控制问题。首先,设计固定时间滑模面,保证系统状态到达滑模面后,固定时间收敛到平衡点。其次,设计非奇异固定时间滑模控制器,消除集总扰动对系统稳定性的不利影响,保证系统状态在任意初始位置都可以固定时间达到滑模面。最后,通过Matlab仿真验证所提控制方法的有效性。（3）针对带有执行器故障的机械臂系统,提出一种自适应快速非奇异终端滑模控制方法,实现轨迹跟踪目标。首先,设计快速非奇异终端滑模面,确保跟踪误差在有限时间内收敛到零。其次,设计自适应控制器抵消执行器故障的影响。进一步,基于Lyapunov稳定性理论,证明闭环系统的状态能够有限时间到达滑模面,最终有限时间收敛到零。最后,通过仿真结果验证所提控制方法的有效性。