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无人水面艇是一种小型化、多用途、智能化的平台,不仅有速度快、机动性强、成本低等优点,还是人类开发海洋和保护海洋的重要工具,在军事和民用领域都具有广泛的应用。其中,航向控制、路径跟踪控制和轨迹跟踪控制是无人水面艇运动控制的核心内容,本文基于轨迹线性化控制理论,结合自适应控制技术、径向基神经网络控制技术、观测器技术和有限时间稳定等理论,研究了无人水面艇的运动控制策略,主要的研究工作如下:（1）针对航向控制中无人水面艇易受环境干扰影响的问题,在无人艇航向控制器设计中采用TLC方法,并结合辅助动态系统和神经网络技术,提出了一种基于TLC的自适应航向控制策略,提高了航向保持的精度和稳定性。在此基础上,考虑到无人水面艇的推进器动态特性,根据TLC方法设计快慢回路控制系统,提出了一种基于TLC的复合航向控制策略,采用有限时间不确定观测器对复合扰动进行估计和补偿,同时设计的切换函数还可提高辅助动态系统的性能。所提出的控制策略不仅结构简单,易于实现,而且对环境扰动具有较强的抑制能力。（2）针对无人水面艇航行中存在未知洋流和漂角影响的问题,将LOS与模糊算法、预估器相结合,设计了改进的积分LOS方法,实现了对漂角和洋流的同时估计和补偿,并且利用模糊算法提高了其控制品质;结合计算量较少的神经网络最小参数学习法和改进的TLC方法,设计了基于TLC的艏摇角速度和纵向速度控制器,使其跟踪上期望的纵向速度和制导艏向角,该控制器具有较强的鲁棒性和实用性。进一步考虑到输入饱和下的协同路径跟踪控制问题,将LOS制导、多智能体协同方法与TLC方法相结合,提出了一种基于TLC的协同路径跟踪控制策略,实现了曲线路径上的无人水面艇编队队形控制,该协同控制策略不仅可以克服未知洋流和漂角的影响,同时还能处理输入饱和的问题。（3）针对轨迹跟踪控制中无人水面艇受到模型参数不确定和未知时变扰动影响的问题,将有限时间稳定理论、自适应滑模观测器、有限时间微分器和TLC方法相结合,提出了一种基于FTLC的轨迹跟踪控制策略,采用有限时间微分器和自适应滑模观测器分别实现对指令信号的微分和未知复合扰动的估计。进一步考虑输入饱和下的协同轨迹跟踪控制问题,提出了一种快速收敛的FTLC协同轨迹跟踪控制方法,并通过新设计的有限时间观测器和有限时间辅助动态系统分别处理复合扰动和输入饱和的问题,实现了协同控制系统的有限时间稳定,最终使得无人水面艇编队在有限时间内达到期望的轨迹上并按照固定的队形航行。