本发明涉及气动人工肌肉技术领域，尤其涉及基于时延补偿器的气动人工肌肉并联机构角度跟踪控制，即建立带有时变输入时延二自由度气动人工肌肉并联机构的系统模型；设计跟踪微分器得到期望角度的角速度；设计非线性扩张状态观测器，观测二自由度气动人工肌肉并联机构的角速度并估计外界干扰和内部不确定性；设计时延补偿器，补偿控制电压以减少时变输入时延的影响；设计线性误差反馈控制器形成闭环反馈控制。本发明中的控制方法简单，不需要系统的准确模型参数，通过实验证实了时延补偿器在实际当中可以有效地减少时变输入时延的影响，提高角度跟踪速度。