在实际工业、化工生产中,任何一项流程都有规定的生产指标,这些指标通常被称为参考模型状态。为了使得被控系统状态能够有效跟踪参考模型状态,绝大多数研究学者通过设计相应的控制器来实现跟踪目标。由于某些被控系统或者参考模型本身的复杂性,使得控制器的设计变得极为复杂。同时,研究模型参考状态跟踪问题的学者们绝大部分是在无限长的时间段内研究的,仅在一个小的时间段内研究状态跟踪问题目前尚处于起步阶段。因此,针对系统的暂态性能分析引起了广大学者的关注。本文研究了模型参考有限时间状态跟踪问题。主要工作内容如下:首先采用切换控制的方法研究模型参考状态跟踪问题。根据被控系统状态与参考模型状态之间的误差将被控系统运行状态划分为两种情况,即匹配与不匹配情况。同时根据状态误差设计了相应的切换信号。因此,被控系统可以近似看作是一个含有两个子系统的切换系统,然后采用切换系统的控制方法来解决状态跟踪问题。其次在传统Lyapunov渐进稳定理论的基础上,结合有限时间控制方法,分析了被控系统状态在有限时间间隔内跟踪参考模型状态的问题。经理论推导证明,被控系统只要满足给定的限制条件,状态跟踪误差在给定的时间间隔内可以完全满足给定的指标要求。在上述研究内容的基础上,还研究了被控系统状态不可测及被控系统执行器饱和等问题。针对被控系统状态不可测问题,设计了相应的全维状态观测器,并给出了全维状态观测器相应的满足条件;针对被控系统执行器饱和问题,文章中给出了执行器饱和率定义,并且分析了执行器饱和率与被控系统保守性之间的关系。