遥操作机器人系统是指操作者对本地主机操作,使得远地从机跟随主机的运动,从而完成远处复杂或危险环境下的任务的系统,扩展了人类感知和操作远端物体的能力。目前遥操作被广泛应用于各个领域,如远程医疗手术、深海探测等等。虽然遥操作技术在研究领域中已经取得了阶段性的成果,但是在未来道路上依然任重道远,有着巨大的潜力和发展空间。尤其是远程医疗手术方面,随着科学技术的进步,人们对医疗技术和设备精度的要求也越来越高,远程医疗手术系统中的一些不可忽略的实际问题,例如内部扰动、手术机器人柔性关节和传输延迟等,使得研究困难进一步增加。基于此,本文围绕遥操作系统,基于自抗扰控制(ADRC)理论,针对遥操作系统在存在通讯时延、柔性关节等复杂问题下的同步控制问题进行研究,为远程手术机器人系统的控制研究奠定理论基础。本文主要研究工作为如下三个方面:首先,针对时变时延下遥操作系统的稳定性问题,提出了比例阻尼控制器。针对实际系统中存在的内部不确定和外界环境扰动等干扰因素,设计扩张状态观测器(ESO)对其进行估计。构建与时滞相关的Lyapunov-Krasovski稳定性准则,证明并分析了遥操作系统的稳定性和同步性能。其次,针对定常时延下的带有柔性关节的遥操作系统的同步控制问题,提出了全状态约束控制器。考虑到遥操作系统中的内部不确定性和外部扰动等干扰因素,设计非线性ESO对其进行估计,并将估计值引入控制器进行补偿。针对实际应用中对系统状态的约束条件,基于障碍Lyapunov方程,构造了全状态约束控制策略,实现了主从机器人同步控制,同时满足实际应用对系统状态约束的性能要求。最后,针对分组交换通信网络下遥操作系统的同步控制问题,提出了离散滑模控制器。设计自适应扩展状态观测器(AESO),实时精确的估计系统状态和干扰。结合离散趋近律方法设计了一种新的滑模控制律,证明了离散滑动模态的可达性,给出了准滑动模态的带宽。设计离散滑模控制器,给出了相关稳定性条件,实现了遥操作系统的同步控制性能。