近些年来,海洋资源的开发利用越来越受到人们的重视。随着人类开发海洋进程的逐步加快,AUV(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)作为探索海洋的工具和载体,正在朝着长航程、多功能、智能化方向发展。浮力调节系统是长航程AUV实现零浮力航行的关键技术,高效率、低功耗的浮力调节系统可以有效降低AUV的能耗,在保证AUV无动力升沉、定深浮力调整等方面具有重要作用。本文根据长航程AUV的功能要求,通过对国内外现有浮力调节系统进行深入研究的基础上,研发一种结构紧凑、功率损耗小、浮力调节量可精确控制的双向排油式浮力调节装置,使AUV实现零攻角定深航行和不同航行深度下的浮力平衡。针对浮力调节方式展开研究,并根据AUV控制要求设计双向排油式浮力调节系统,主要进行了以下研究工作:(1)浮力调节系统的方案设计。通过对浮力调节系统的几种常用结构的比较,最终确定采用双向排油式浮力调节系统方案。根据双向排油式调节装置的功能要求和技术指标,分析技术难点。根据这些技术难点提出工程解决方案,设计原理图。为完善浮力调节系统的功能,设计浮力补偿系统,进行选型、优化。之后对关键部件进行受力分析和仿真分析,最终确定零件的外形、部件的选型,进而完成整体的结构设计。(2)浮力调节系统及浮力调节系统仿真研究。运用AMEsim仿真软件,建立浮力调节系统和浮力补偿系统仿真模型,针对浮力控制过程中,浮力实时变化的难点,对系统流量、压力损失等进行了 AMEsim仿真,并利用仿真分析验证了其控制效果,为后期研究提供了相关的数据支撑。(3)搭建了浮力调节系统实验平台,工作水深设定为2000m,通过压力试验平台对其进行加压,测量不同深度,相同转速下,浮力调节系统的功耗、效率以及相同深度,不同转速下,浮力调节系统的功耗、效率,从实验的角度验证了理论分析的合理性。