人类为了探索未知的海洋环境,科学家研究了自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)。近些年来,智能体都往群体运动的方向发展,当然AUV也不例外。现阶段,面对复杂的海洋环境,多体AUV相比单体AUV而言,除了能够增加空间利用率之外,还可以弥补单体AUV性能上的不足。关于多AUV控制,工程实践中比较常用是多AUV编队控制。面对多种海洋任务,人们往往要求多AUV能够自主的去执行。比如,多AUV编队的形成,多AUV轨迹跟踪,多AUV定点定位等。综上,本文考虑在有定常海流的影响下,将对多AUV的编队控制进行研究,用基于虚拟领航者的编队控制策略完成多AUV编队控制,轨迹跟踪控制和定点定位控制,最终结合混杂切换控制理论完成混杂编队控制系统。本文研究内容主要有以下几个方面。首先,对AUV进行六自由度的模型建立,根据本文基于虚拟领航者的多AUV混杂编队控制的特点把AUV六自由度的模型简化成水平面的模型,在定常海流的干扰下,对该模型进行了仿真验证。其次,基于虚拟领航者的编队控制策略,在有向通信拓扑下,结合欧拉-拉格朗日误差系统无源性提出了一种制导-控制结构设计的多AUV编队轨迹跟踪控制方法。完成了多AUV编队控制和多AUV轨迹跟踪控制任务。在导引系统方面,采用无源性设计虚拟领航者AUV的机动控制器。最终使用了李亚普洛夫稳定性原理以及有向平衡图的相关性质对整个系统进行了稳定性证明,并在有海流干扰的条件下进行了仿真验证。再次,依然采用虚拟领航者的编队控制策略,实现多AUV定点定位控制。对于定点定位的控制系统,要求稳定性好的前提下,其响应速度也必须快。所以结合稳定性好且响应速度快的反步滑模法提出一种制导-控制结构设计的多AUV定点定位的控制方法。在有向通信拓扑下,根据虚拟领航者给定的期望信息设计多AUV定点定位控制器,使得多AUV能够稳定的,快速的到达期望位姿上。为了实验的方便性,文章直接简洁的给出了基于反步滑模的多AUV轨迹跟踪控制器,在有定常海流干扰下进行了仿真验证。最后,根据混杂切换控制原理,基于混杂切换系统中最核心的监督器,设计了切换指标函数和滞后切换逻辑,并结合多AUV编队控制器,多AUV轨迹跟踪控制器以及多AUV定点定位控制器为多AUV设计一种混杂编队切换控制器,组成了混杂编队控制系统。为了验证混杂编队控制方法的有效性和实用性。在有定常海流干扰下,对其设计了一个对失能目标物进行围捕的小实验,围捕的过程中体现了多控制器的切换,虚拟领航者轨迹的切换以及队形的切换,完善了混杂编队控制系统。