随着人类对自然资源的日益开发，各种各样的水下设备被人类研发并应用到对海洋的探索当中，其中自主水下机器人(AUV)的研发和应用最为广泛。由于海洋环境的变化导致AUV在航行时产生重力和浮力的不平衡，从而影响其工作性能。为解决这一问题需要为AUV配置浮力调节装置(VBS)，它的作用主要是根据海洋环境的变化以及AUV的自身特性和工作要求，调节AUV的浮力或者重力使其达到期望的工作状态。由于海洋环境的模糊复杂性和AUV航行过程中的非线性，采用常规的被动控制很难实现较好的控制效果，针对上述问题本文研制了两套浮力调节装置，并提出了基于浮力调节系统对AUV进行深度控制的模糊自适应PID控制算法，主要研究内容如下:　　(1)在国家自然科学基金项目的支持下，依据项目要求的设计指标，提出两套浮力调节设计方案。方案一是活塞缸式浮力调节装置，该装置是利用活塞缸吸排海水实现浮力调节的功能。方案二是油囊式浮力调节装置，该装置是通过油液在耐压油箱和油囊之间来回流动，使油囊体积发生变化，从而实现浮力调节的功能。分别对两套设计方案建立浮力调节装置的三维模型、对装置校核、设计液压系统、利用AMESim对液压系统建模进行仿真分析。　　(2)对比并分析上述两种浮力调节方案，分析结果表明活塞缸式浮力调节装置质量轻、体积小、精度高。以此为基础开展了基于活塞缸式浮力调节装置的AUV深度控制技术研究，研究结果表明模糊自适应PID控制在调节速度、超调量及抗干扰性方面具有很大的优越性。　　(3)对活塞缸式浮力调节装置进行实验验证，其主要目的是校核浮力调节的精度并验证装置在空载和加载条件下的工作性能。空载条件下对系统的调试，主要包括液压系统的油液堵塞和泄露检测、传感器精度测试，以及装置在空载条件下的工作性能等。加载实验主要是测试浮力调节系统的耐压能力，以及在不同水压下活塞缸的行走速度，验证浮力调节是否满足工作要求。