自上个世纪以来，丰富的海洋资源吸引各国学者纷纷投入到海洋的研究中，水下机器人技术得到了世界各国的高度重视和空前发展。作为深海作业潜水器的重要组成部分，水下液压机械手集机械、电子、液压技术为一体，协助潜水器在恶劣的海洋环境下完成各种水下作业。由于海洋环境复杂多变，设计一个可靠的控制系统来保证水下机械手安全、有效的工作十分必要。　　本控制系统的功能是通过操作水面上的主手，实现对水下机械手的关节姿态变化，配合夹钳关节完成水下作业。主控制器负责信号的集中转发处理、系统运作的调度管理和机械手实时状态信息监控，保证反馈信息与控制指令数据流的协调、通畅，实现有序的控制任务。从控制器与主控制器紧密配合，主要承担系统信号计算处理和实时控制等工作任务，实现系统任务分解和控制程序的模块化，以便于机械手系统运作时主控制器的调度。　　本文的主要研究内容包括以下几部分:首先介绍了水下机械手研究背景、国内外研究现状、概述本文主要研究内容及研究意义;然后阐述了水下液压机械手控制系统的原理、组成及各控制模块的实现方法，描述了主从控制器软件构建环境及体系结构;其次详细介绍了整个系统的控制模式、控制策略，介绍了变增益PID控制算法，提出界估计的自适应控制算法;最后运用Matlab对阀控非对称液压缸进行了建模，构建出电液控制的系统模型，为算法验证提供了可靠的仿真平台。　　实验结果表明:变增益PID控制方法可以实现快速、稳定、精确的控制，动态跟随性良好;而基于界估计的自适应控制有效减小了对伺服阀的瞬时冲击，具有较高的鲁棒性。其次，将变增益PID控制算法应用于实际电液控制系统，单关节控制实验和多关节联合控制实验均表明该算法满足设计要求，可以用于完成深海作业任务。