目前ROV模拟器已经广泛应用于驾驶员操作技术培训、水下维修作业方案论证等领域,并取得丰硕成果。近年来随着陆地资源日益枯竭,人们将目光投向深海,而水下作业环境具有复杂多变、不确定因素多等特点,使得驾驶员对ROV的远程操作变的困难,再加上驾驶员心理因素的影响,作业失败几率升高,易造成不可估量的损失,为此通过建立ROV仿真模型,模拟ROV水下作业时相关参数的变化,为驾驶员提供经验积累,提高操作水平,增加作业成功率。本文基于该目的,对ROV的主要驱动系统--液压系统进行建模与仿真并结合ROV动力学模型,模拟其水下作业时系统工作特性的变化,为驾驶员提供可参考的技术参数。本文主要进行以下几个方面内容的研究:首先分析ROV液压系统的特点及基本工作原理并给出相关参数,建立基于功率键合图法的阀控液压马达数学模型,通过研究SMD公司给出的螺旋桨试验曲线,结合船舶四象限图谱建立螺旋桨的动力学模型。针对水下特殊环境,估算机械手各关节的负载能力。其次建立了基于AMESim的ROV液压系统仿真模型,详细分析系统中关键部件的工作原理,采用测量、计算及对单一变量进行批处理的方法分析部件的响应特性,得到最优匹配参数。通过对比样本及理论分析验证液压泵站、单台推进器、压力补偿油箱、减压阀及二位三通换向阀模型满足系统的使用要求。再次建立ROV水下作业动力学模型,采用推力合成的方法得到ROV在空间五自由度运动方向上的驱动力(矩),并根据哈尔滨工程大学所做的水动力实验建立ROV运动方程,通过对运动坐标系速度分解,得到每台液压推进器的进速。最后将ROV液压系统模型与动力学模型相互结合,建立联合仿真模型,通过分析不同阀信号下ROV的运动特性及机械手作业状态,验证联合仿真模型的正确性。在所建立的模型基础之上,采用改变参数的方法分析液压油的体积模量、绝对粘度、液压推进器的转动惯量、管路直径和管路长度对系统工作性能的影响。