本发明公开一种基于卡尔曼滤波和非线性指数控制的压力控制方法，包括：步骤一、建立管道压力和流量动力学的水力模型，将管道流量反算为节流压力，计算钻井液中气固两相成分对系统的瞬间影响，修正压力响应；步骤二、通过集合卡尔曼滤波提高在线管道的建模精度；步骤三、通过非线性预测控制来控制节流阀的开度，进而保持管道流量恒定。通过建立压力和流量动力学的水力模型进行估算，将管道流量反算为节流压力，结合实际钻井液携带岩屑和气体会对系统瞬态的的节流压力产生影响的情况，通过集合卡尔曼滤波提高在线管道建模的精度，再由平滑的节流压力得到期望的管道流量，最后通过非线性预测控制，控制节流阀提供相应的压力。