潜航器的运动控制性能直接影响其水下作业质量,高性能潜航器运动控制系统设计面临模型参数不确定性强、动力学非线性强且受环境扰动作用等诸多挑战。与常规潜航器运动控制不同,本文研究近水面低速航行的潜航器运动控制问题,旨在将潜航器作业包线向近水面以及低航速拓宽,进而解决潜航器在近水面稳定释放载荷的问题。针对低速航行的潜航器水平控制面产生的升力不足无法应对波吸力的问题,本文引入了压载水对潜航器进行深度控制,从而使潜航器深度控制系统具有过驱动特征。同时,本文提出了适用于这种过驱动控制系统的深度复合控制策略。其中前馈控制器输入为由扰动观测器估计的不平衡力,输出为平衡潜航器所受垂向不平衡力所需的压载水质量;反馈控制器输入为深度偏差,输出为深度调节所需的水平控制面偏转角。水下压载实验结果表明,扰动观测器可以精确地估计潜航器所受的不平衡力,从而保证了前馈控制的可行性。针对潜航器的艏向和速度控制问题,本文分别利用自抗扰控制和PID控制方法设计了潜航器艏向控制器和速度控制器,从而构建了完整的潜航器运动控制系统。为了验证本文所提方法的有效性,本文基于某自主潜航器进行了水池自航实验。实验结果表明,由速度、艏向以及深度复合控制系统构成的潜航器运动控制系统具有良好性能。