由于陆地资源的逐渐匮乏,人们开始对海洋不断的进行研究和开发。因此水下机器人就成为了开发海洋资源的重要手段之一,它可以代替人在海洋中完成一些高难度的水下探测以及水下作业等任务,所以在很多领域中都用到了水下机器人技术。在研究水下机器人技术中最核心的就是运动姿态控制技术,所以本文就对水下机器人的运动姿态控制技术进行展开研究。首先,本文根据水下机器人的功能要求和性能指标提出了总体运动控制方案,并且详细的介绍了水下机器人在水中是如何完成运动控制的;由于实验条件的限制无法对水下机器人进行水下实验,利用SolidWorks完成了模拟运动控制平台结构的三维建模,并且对水下机器人的姿态传感器以及推进器进行了成功的调试。其次,本文建立了水下机器人的运动空间坐标系和六自由度空间运动模型。在对水下机器人的受力情况做出了详细的分析的基础上,将水下机器人的水下空间运动解耦为垂直面和水平面的运动。接着利用运动学方程对平面运动进行数学表达,分别推导了艏向角、纵倾角和深度的运动学方程以及得出了它们各自的传递函数,并进行了开环仿真。然后,本文对PID控制系统做了详细的介绍,利用PID控制算法对水下机器人的运动姿态进行控制。利用MATLAB软件中的simulink模块对PID控制器进行设计,并对纵倾角、偏航角、深度分别进行了闭环仿真。从它们的单位阶跃响应曲线可以明显看出,传统的PID控制能够胜任该控制对象的运动控制。但是,系统存在着超调量偏大,不稳定等问题。最后,本文利用传统的PID控制和模糊控制结合成一种新型的模糊PID控制,这种控制器具有模糊控制和PID控制两者的优点,并利用MATLAB工具设计出了模糊PID控制器。通过传统的PID控制和模糊PID控制分别对纵倾角、偏航角、深度分别进行了闭环仿真。从它们的单位阶跃响应曲线可以明显看出:模糊PID控制比传统PID控制具有响应速度快、超调量小、稳定性强的优点,达到了设计指标的要求,所以模糊PID控制更能胜任水下机器人的运动姿态控制。