深水油气资源通常位于复杂地质结构海域,这给勘探与生产过程带来很大困难,具有自动控制能力并搭载相关仪器的水下自主航行器能够很好地完成该勘察任务。本文以深水AUV为依托,通过运动学方程和动力学方程研究了系统的动力学模型,总结了在系统平衡态下通过求扰动方程并线性化以求取状态方程和传递函数的一般方法。在提出本AUV航行控制策略并给定系统典型传递函数的基础上,对其控制回路进行了时频域分析,并在此基础上应用Ziegler-Nichols方法设计了PID控制器。针对PID控制器参数整定问题的局限性,设计了改进的模糊自适应PID控制器,达到了很好的仿真效果。最后提出了本AUV的避障方案。提出了一种基于星型以太网拓扑的AUV多节点控制系统结构,并应用ARM7设计了其中的运动控制单元,并移植了实时操作系统μC/OS-Ⅱ。编写了该单元RS232、RS485串行通讯以及TCP、UDP网络通讯的程序。对相关控制算法进行了软件实现,并在ARM上构建了该单元的嵌入式WEB服务器。在此基础上,运用多任务程序设计的方法,对运动控制单元的总体软件进行了规划和设计。对所设计的运动控制单元的各通讯功能模块进行了测试,并将该单元接入整体控制系统中,通过模拟实验,进行了长时间的联合通讯可靠性测试。良好的实验结果不仅验证了运动控制单元具备所需满足的通讯功能,同时也验证了本AUV整体控制系统方案的可行性和数据传输的可靠性。