近年来,开拓海洋领域的工程技术已逐渐成为国家发展战略的焦点和海洋研究领域的热点,海底管道凭借低成本、高效率和高可靠性组成的综合优势铺设长度突飞猛进。海底管道的工作环境十分复杂,安全事故层出不穷,利用各类检测手段保证海底管道的安全生产势在必行,管道检测ROV作为国内外常用的检测设备,被国外公司垄断了市场,研制自主设计的智能管道检测ROV,具备重大的科研价值和工程应用意义。本文的研究目的在于确保智能管道检测ROV自主进行检测,为工程实用提供设计方案,因此研究针对工程背景设计了新型ROV,调研选取了无需电磁激励源的探测系统等相关设备,根据国外先进ROV的工作流程进行了针对性优化,完善了控制策略,据此规划设计了相应的控制器,搭建了仿真测试平台并针对本文设计ROV进行了测试与对比分析。首先,本文调研了国内外海底管道各类检测技术和管道检测ROV的研究现状,并依照作业流程中的各项运动完成控制方法的梳理,为智能管道检测ROV提供了研究进展趋势和设计目标。其次,本文进行了管道检测ROV的总体设计和动力学建模,研究中根据设计目标进行了各个功能模块的设计,调研选取了相应设备,建立了仿真模型并计算重心、浮心和稳定性,采用环形布置进行推进系统的布局,分析了水动力性能,针对设计结构的静态环境进行受力分析,为便于仿真测试建立了动力学方程。再次,本文介绍了选定的探测系统的工作原理,据此设计了控制体系结构,调研了国外ROV作业流程并从设计目标出发进行相应优化,根据优化结果规划了控制策略,解析了每个基本行为内在的工作流程,保证了控制系统运行的可靠性。最后,本文分析了智能检测ROV的整体运动特性,根据运动规划对垂直面运动进行了定深控制,建立了水平面轨迹跟踪模型及动力学方程,由此建立轨迹跟踪误差方程,设计了自适应PID的轨迹跟踪控制器,利用Lyapunov理论验证闭环控制系统的渐进稳定性,同时针对动力定位进行双闭环改进。利用仿真测试平台进行了不同运动的性能测试,与现有自动跟踪ROV研究进行对比,结果表明了控制系统的有效性,为下一步原型机的搭建提供了设计基础。