如果你想用正则表达式来做这件事，你可能会期待一个正则表达式的答案，但未来的读者应该意识到这应该使用TimeSpan.ParseExact来完成。
注意，调用此重载时需要强制转换[string[]]。

$formats = [string[]]@(
    'hh\hmm\mss\s'
    'h\hmm\m'
    'm\mss\s'
)

$inputStrings = @(
    '12h34m56s'
    '4h30m'
    '1m15s'
    '14400'
)

$inputStrings | ForEach-Object {
    if($_ -notmatch '\D') {
        return [timespan]::FromSeconds($_)
    }

    [timespan]::ParseExact($_, $formats, [cultureinfo]::InvariantCulture)
}

正如mclayton评论的那样，您可以在许多格式上使用[timespan]::ParseExact()方法。
在你的例子中，唯一的问题是当字符串只包含数字时，在这种情况下，使用[timespan]::new()构造函数并将字符串的数值乘以10000000以将秒转换为Ticks：

$timeString = '1m15s'
if ($timeString -match '\D') {
    # try ParseExact using the following formats
    $formats =  'h\h','h\hm\ms\s','h\hm\mss\s','h\hmm\m','h\hmm\ms\s','h\hmm\mss\s',
                'hh\h','hh\hmm\m','hh\hmm\ms\s','hh\hmm\mss\s',
                'm\m','m\ms\s','m\mss\s','mm\m','mm\ms\s','mm\mss\s','s\s','ss\s'
    [timespan]::ParseExact($timeString, [string[]]$formats, $null)
}
else {
    # only digits, return a new timespan using the Ticks constructor
    [timespan]::new([long]$timeString * 10000000)
    # or use 
    # [timespan]::FromSeconds([double]$timeString)
}

使用**[timespan]::ParseExact()，如其他有用的答案所示，如果/一旦您有表示时间跨度的单独令牌，则绝对是首选。
然而，至少假设你可能（首先）必须从一个更大的文本*中提取这样的标记 *，在这种情况下，需要正则表达式 *-见下文。
你的正则表达式的问题**是使用lookaheadAssert（例如，(?=h)）会阻止你的正则表达式将12h34m56s等标记识别为 * 单一 * 匹配，因为lookaroundAssert不会 * 消耗 * 它们匹配的子字符串。
因此，只需直接匹配这些字符，并将子表达式包含在(?:…)中，即 * 非捕获 * 组，以避免不必要的捕获组;例如，使用(?:(\d+)h)?代替(\d*h)?。
还要注意使用+而不是+，因为至少应该存在 * 一个 * 数字，而子表达式 * 作为整体 * 可能不存在（(?:…)?）
将所有这些放在一起，沿着使用 named 捕获组，这使得更容易识别哪个捕获组匹配捕获了哪些单元：

$str = @'
12h34m56s545294385
1h2m3s
4h30m
1m15s
14400
'@

[regex]::Matches($str, '(?:(?<hrs>\d+)h)?(?:(?<mins>\d+)m)?(?:(?<secs>\d+)s)?(?<num>\d+)?') |
  ForEach-Object { 
    if ($_.Value) { # Only consider nonempty matches.
      [pscustomobject] @{ 
        Match = $_.Value
        Groups = $_.Groups | Select-Object -Skip 1 | Select-Object Name, Value | Out-String
      } 
    }
  } | Format-Table -Wrap

输出：

Match              Groups
-----              ------
12h34m56s545294385
                   Name Value
                   ---- -----
                   hrs  12
                   mins 34
                   secs 56
                   num  545294385
                  
                  
1h2m3s            
                   Name Value
                   ---- -----
                   hrs  1
                   mins 2
                   secs 3
                   num
                  
                  
4h30m             
                   Name Value
                   ---- -----
                   hrs  4
                   mins 30
                   secs
                   num
                  
                  
1m15s             
                   Name Value
                   ---- -----
                   hrs
                   mins 1
                   secs 15
                   num
                  
                  
14400             
                   Name Value
                   ---- -----
                   hrs
                   mins
                   secs
                   num  14400