以主推加舵控制的小型自治水下機器人為研究對象，建立了水下機器人的數學模型并進行了分析。根據機器人結構的特點，對模型進行了必要的簡化。設計了機器人的運動控制系統。以成功研制的無纜自治水下機器人（AUV） 為基礎， 對其航行控制和定位控制方法進行了較詳細的分析。 同時介紹了它的推進器布置、控制系統結構、推力分配等方法。最后展示了它的運行實驗結果。

　　近年來國外水下機器人技術發展迅速，技術水平較高。其中，具有代表性的產品有：美國Video Ray 公司開發出的Scout、Explorer、Pro 等系列遙控式水下機器人，美國Seabotix公司研發的LBV-ROV 系列，英國AC-CESS 公司的AC-ROV系列。

　　隨著海洋開發、探測的需求越來越強，水下機器人成為全世界研究的熱門課題。小型自治水下機器人具有低成本、小型化、操作靈活等特點成為近年來國內外研究的熱點。自治水下機器人（Autonomous Underwater Vehicles， AUV），載體采用模塊化設計思想， 可根據需要適當增減作業或傳感器模塊， 載體采用魚雷狀流線外形， 總長約2 m， 外徑25 cm， 基本模塊包括推進器模塊、能源模塊、電子艙模塊、傳感器模塊以及GPS、無線電通訊模塊， 基本傳感器有姿態傳感器、高度計、深度計和視覺傳感器， 支持光纖通訊， 載體可外掛聲學設備， 通過光纖系統進行遙控操作可實現其半自主作業， 也可在預編程指令下實現自主作業。系統基本模塊組成設計如圖1-1 所示［1］。它具有開放式、模塊化的體系結構和多種控制方式（自主/半自主/遙控），自帶能源。這種小型水下機器人可在大范圍、大深度和復雜海洋環境下進行海洋科學研究和深海資源調查，具有更廣泛的應用前景。在控制系統的設計過程中充分考慮了系統的穩定性和操縱性。控制器具有足夠的魯棒性來克服建模誤差，以及水動力參數變化。