当今时代,科技水平飞速发展,人们对设备的需求越来越向智能化、自主化、无人化的方向发展。无人艇作为一个水上机器人平台,具有智能程度高,隐身性强,机动性高等特点。无人艇运动控制是国内外学者们研究的热点。无人艇的运动控制是无人艇完成复杂任务的前提,更是无人艇研究中的重中之重。本文以一双桨驱动水面无人艇为被控对象,自主研发了双桨驱动水面无人艇运动控制系统,该系统的整体架构由控制手柄、上位机软件和艇载控制中心构成。控制手柄具有改变无人艇工作模式,性能参数的功能;上位机软件的控制界面能够看到无人艇当前的工作状态、位置、环境、运动参数等信息;艇载控制中心能够实现无人艇远程遥控、自主巡航等功能。在通讯方面无人艇通过多种通信方式,包括数传电台,4G通信等,确保了无人艇运动控制系统通讯的可靠性和稳定性,能够有效解决传统无人艇受制于通信距离的问题,并且搭载了差分GPS(Global Positioning System)保证了经纬度信息的准确性,搭载了航姿传感器、毫米波雷达等高精度传感器,实现了对无人艇工作状态的实时检测。双桨驱动水面无人艇的运动控制系统以DSP28335(Digital Signal Processing)为主控核心,以ccs6.0(Code Composer Studio)作为软件开发平台,基于C语言实现对传感器数据的接收和发送,实现传统PID控制算法和航向、转向角速度双环PID控制算法的编写,并对该系统的软、硬件架构、控制流程及控制算法进行了详细阐述。在仿真实验方面使用Matlab/Simulink工具对双桨驱动无人艇的航向控制方法进行了仿真,对比分析了单航向PID和航向、转向角速度双环PID控制方法的效果,并对航向、转向角速度双环PID控制方法的抗干扰能力做了仿真验证实验。仿真结果表明航向、转向角速度双环PID控制方法在双桨驱动无人艇运动控制中具有良好的可靠性和稳定性。搭载该控制系统的双桨驱动的水面无人艇多次下水试航,实测结果表明:所研制的基于航向、转向角速度双环PID的控制系统具有较好的航行控制效果,能够满足双桨驱动水面无人艇的运动控制要求。最后,对该双桨水面无人艇运动控制系统的优点和不足进行了总结。并且对今后无人艇研究可以改进的地方进行了概述。