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近几年来，我国开始注重深海资源的开发与利用。深海丰富的资源能够解决当前我们面临的资源短缺问题。这为水下航行器研究提供了广泛的背景与需求。由于海流、海浪等工作环境干扰大，海洋环境恶劣，对水下航行器的要求越来越高。ROV（Remote Operated Vehicle）的研究已较成熟，由于AUV（AutonomousUnderwater Vehicle）有比它更好的性能，因此目前AUV是水下航行器研究的热点。而许多AUV在执行任务时，往往航行速度较低。传统的舵控制AUV在低速下操纵性低，无法满足控制要求。矢量推进式AUV由于其在低速下还具有很好的操纵性，这使得矢量推进式AUV具有极大的研究意义。首先建立矢量推进式AUV的数学模型，再用软件仿真和经验公式计算，对水动力系数进行计算。由于AUV的横向-横滚运动、水平面运动与纵垂直面运动存在着耦合关系，提出相应的解耦方法。最后在数学模型和水动力系数的基础上，研究矢量推进式AUV的动力学行为。本文研究的深水AUV采用单矢量推进器进行航向控制的自治式水下航行器，与采用传统的鳍舵进行航向控制的AUV相比，具有更好地低速操控性及定位精度。根据单矢量推进式AUV的特点，将AUV的推力视为螺旋浆转速及矢量推进器摆角的函数，运用Newton－Euler法建立了AUV的6自由度运动学模型动力学模型，采用四阶五级龙格-库塔方法对单矢量推进式AUV动力学模型进行了求解，在Matlab环境下对其动力学行为进行了仿真预测，并通过湖试验证了所建模型的正确性，为控制系统的设计奠定了基础。本文主要的研究内容有：1、在不考虑浮力系统的情况下，将AUV近似视为一个刚体，运用刚体的动力学定理和运动学推导得到了AUV的数学模型。2、运用Fluent软件计算AUV的水动力系数，查找鱼雷、潜艇等的外形与AUV相似的水下航行器的经验公式对水动力系数进行估算，再对两种方法所得的结果进行比较。3、运用MATLAB和已经得到的数学模型和水动力系数对AUV进行仿真，分别对耦合度较弱的水平面及垂直面进行仿真，并仿真空间螺旋上升运动。同时对仿真结果进行分析。4、研究深水AUV在试验阶段增加的尾翼对AUV整体稳定性的影响。