当前,水下机器人在许多场合都有着广泛的应用,包括海洋科学研究、海洋资源勘探等。目前在水下机器人的运动过程中,常常使用推进器或者浮力调节系统来控制运动或者调节姿态。然而,电池、电机、电磁阀等元件都会产生较大的磁场干扰。因此,这两种方法在磁场干扰要求较高的场景都不太适用。所以,针对这部分场景,本文设计了一种基于大功率压电控制阀的浮力调节系统。本文主要研究内容如下:首先,针对项目提出的无磁需求,提出了基于新材料——压电陶瓷为驱动机构的压电控制阀的方案。利用了压电陶瓷输出力大、输出位移可控的优点,设计了大功率（工作压力与工作流量之积）压电阀的结构方案、密封方案。其次,以有限元法为理论基础,考虑流固耦合的影响对压电阀内流道进行了流体动力学分析,为压电阀的结构优化打下基础。基于仿真分析,完成了压电陶瓷和控制器的选型及特性分析。针对压电控制阀样机完成了密封性能实验和流量特性实验,得到了压电控制阀具有较好的线性控制特性。然后,针对预期的浮力调节系统技术指标,提出了一种结合了油囊式和高压气瓶式浮力调节特性的新型浮力调节系统。通过气囊控制实验,拟合得到了气囊的四阶函数控制特性。基于Siumlink验证了浮力调节系统对深度控制的准确性和可靠性。在此基础上搭建了浮力调节系统样机,应用于无磁水下实验平台样机之上,开展了陆地、船池与海洋实验研究,验证了基于压电控制阀的浮力调节系统在实际海洋环境中可以顺利完成下潜、上浮、定深悬浮动作,并能够准确实现深度控制。本文对磁场干扰要求较高的场景,为水下实验平台设计了一套浮力调节系统,设计制造了一款大功率压电控制阀作为流量控制的元件,在无磁环境、大功率等场合具有较强优势。另外该浮力调节系统结合了油囊式浮力调节和高压气瓶式浮力调节的特点,能够精准的调节浮力。该系统为实现海洋信息的通讯提供一些理论和实践的依据,具有一定的理论价值、工程应用价值。