海洋油气产业是影响我国经济发展和国际竞争力重大支柱产业。水下遥操作机器人(Remotely Operate Vehicle,ROV)机动性好,安全、工作效率高,因而在海洋油气开发中得到广泛应用,对其研究也日益深入。水动力特性是水下机器人建模、控制、仿真、路径规划、定位研究的基础,但是作业式ROV形态复杂、且水下作业工况具有时变特征,所以水动力特性研究非常困难。本文重点分析了用于浅海水域复杂地形作业ROV的水动力特性,在求得水动力系数的基础上对ROV运动控制展开进一步的研究。应用计算流体动力学理论,基于Fluent软件,分析ROV水动力特性。首先建立1:1的ROV三维模型,在Gambit中进行网格划分并导出计算模型;在Fluent中进行约束模型试验仿真,设置不同约束模型试验(直线拖曳试验、回转臂试验和平面运动机构试验)的流场及初始条件,对得到的仿真数据分别使用曲线斜率法和回归分析法进行分析,最终得到ROV全套水动力系数。采用虚拟仿真和硬件在环仿真方法研究ROV运动控制。根据求取的水动力系数建立ROV纯摇艏和纯升沉运动数学模型;基于虚拟仿真方法,分别采用传统PID和模糊PID设计ROV运动控制器,验证模糊PID方法在ROV运动控制上的优越性。为了进一步优化运动控制器,设计ROV硬件在环运动仿真系统,包括硬件及软件部分设计,并研制用于仿真试验台的四维力传感器,完成ROV硬件在环运动仿真试验,试验结果证明设计的运动控制器具有良好的动态响应性能。通过研究得到用于浅海水域复杂地形作业ROV的全套水动力系数,并完成运动控制器设计,为ROV下一步研究打下基础。