本发明公开了一种满足预设跟踪性能的欠驱动水面船舶控制方法，针对欠驱动水面船舶非线性动态模型，设计跟踪误差稳态精度和暂态性能指标，构造横截函数引入额外控制输入，并完成跟踪控制器的设计，确保闭环控制系统的跟踪误差收敛到一个预先设定的任意小的区域，并保证收敛速度及超调量满足预先设定的要求。具体包括以下步骤：建立欠驱动水面船舶动态模型；设计控制系统的稳态及暂态性能要求；设计速度误差方程引入额外控制；设计扰动观测器补偿外部时变扰动；设计状态反馈跟踪控制器。本发明所设计的控制方法可以解决欠驱动水面船舶运动控制的难点，实现对任意光滑参考轨迹的跟踪控制，提高控制系统的跟踪误差稳态性能及暂态性能。