裴香丽，张明路，田 颖，张小俊

（河北工业大学机械工程学院，天津 300222）

0 引言

占地球总表面积约为3/4 的海洋蕴藏着极为丰富的矿物、能源、蛋白质、生物基因等多种资源，当前，越来越多的国家对海洋资源的探索与开发日趋重视。然而海洋环境具有危险性及复杂性，想要单纯地依靠人工进行海洋开发和调查作业是不现实的，因此，水下机器人（Underwater Vehicle，UV）成为完成人类深海作业的最佳选择。

自主式水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle，AUV）具有很好的机动性和大范围的巡航能力，所以在水下观测、制图、定位和深海采样中扮演着重要角色。AUV 工作环境特殊，受到外界水体环境水阻力、粘性力、旋转力、耦合力等多种不确定因素的干扰，运动模型难以准确建立，系统本身也具有强烈的非线性、强耦合性以及时变性，因此，自主式水下机器人的精确控制较难实现。选择恰当的控制方法确保AUV 快速而精准地作业，提高水下机器人的工作效率，对我国海洋资源的开采利用及科学技术的发展具有非常重要的价值。

1 研究现状

世界上对于水下机器人的研究已有几十年的历史，国内外成立了许多专门的机构研究水下机器人技术，如美国伍兹霍尔研究所、英国南安普顿研究中心、日本东京大学水下机器人应用实验室及我国沈阳自动化所、中船重工710 研究所和哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室等［1-3］。

1.1 国外研究现状

美国在水下机器人技术领域始终处于领先地位，其远程环境监测装……