21世纪是人类研究、开发及利用海洋的世纪。随着人类对海洋开发利用的不断增加及军事上的各种需要,自治水下机器人(AUV)作为探测水下环境并自主完成特定作业任务的工具,越来越受到国内外研究机构的重视,它代表了水下机器人技术的发展方向。但是,AUV是一种高度非线性、参数时变性系统,为了能对其进行控制、预测与仿真,建立一个精确的模型是很重要的。而模型建立的精确与否在很大程度上是取决于水动力参数的,因此对于水动力参数的研究就变得越来越重要。本文以开架式AUV原型样机CRanger-01为研究对象,讨论了开架式自治水下机器人的动力学建模及参数辨识问题。在分析了水下机器人的运动学和动力学的基础上,建立了水下机器人的六自由度动力学模型,同时针对开架式水下机器人的特点对模型简化。建立了推进器的动力学模型,利用推进器的水槽实验,对推进器模型参数进行了辨识。研究了如何利用最小二乘法(LS)辨识水下机器人的水动力参数。对水下机器人水平面运动和垂直面运动进行了仿真,利用LS分别对纵向、横向、垂向、偏航及纵倾运动进行了辨识。针对传统确定AUV水动力参数试验和理论计算的困难性及以往辨识方法优化结果趋于局部最优解的缺点,提出一种基于遗传算法(GA)的AUV水动力参数辨识方法,该方法不受参数初值选取的影响,具有较好的鲁棒性和全局寻优特性。在分析水动力参数辨识的遗传算法实现方式的基础上,利用GA对CRanger-01水平面运动和垂直面运动进行了辨识,得出了纵向、横向、垂向、偏航及纵倾运动的38个水动力参数。在同一初始值和相同的推力指令下对CRanger-01动力学模型进行了仿真验证,辨识结果与实际值进行比较后,误差在允许范围之内,且遗传算法辨识结果相对于最小二乘法辨识结果误差大为减小,进一步说明了遗传算法能有效辨识水下机器人水动力参数,可为工程实践提供参考依据。