在世界各国进军海洋的进程中,水下作业装备扮演着极其重要的角色,水下机器人作为目前普遍使用的海洋探测作业装置,在民用和军事两大领域的相关海洋活动中,发挥着不可替代的关键作用。水下机器人控制技术作为控制理论在水下作业工程装备方面的具体应用,对水下机器人尤其是自主水下机器人的发展具有重大影响和深远意义。自主水下机器人控制技术的研究方向主要涵盖构建控制系统体系结构、动力学建模与模型的合理简化及相关参数的优化、运动控制、导航策略、路径规划、协同控制等。运动控制作为控制技术中的关键部分,成为自主水下机器人完成预定使命任务的重要基石。本文以某便携式自主水下机器人为研究对象,依据潜艇操纵理论、刚体运动学、PID控制策略、滑模控制策略和UKF的相关知识,对便携式自主水下机器人运动控制展开了相关研究,研究内容包括:（1）本文分别对国对内外自主水下机器人进行了系统综述,介绍了国内外一流的研究机构和成熟度较高的典型产品,同时对自主水下机器人运动控制技术及在工程应用中涉及的主要控制策略进行了简要分析。（2）基于潜艇操纵性模拟研究的相关理论和刚体运动学研究的基础理论,建立了便携式自主水下机器人六自由度空间运动模型,并对模型进行合理简化,同时在简化模型的基础上通过平面运动解耦与分解进一步推导了便携式自主水下机器人相应运动控制模型。（3）对自主水下机器人运动控制器的设计流程和应用于自主水下机器人运动控制的三种典型闭环控制回路进行分析,推导了便携式自主水下机器人各运动子系统传递函数,同时依据PID控制策略和滑模控制策略的基本原理设计了对应的串级PID控制器和带有智能积分项的滑模控制器。（4）通过Matlab软件和其中的Simulink工具箱构建了便携式自主水下机器人运动仿真模型,并在设定的典型航行工况下进行运动仿真,通过仿真结果,检验了两种控制器对于便携式自主水下机器人运动的控制效能,同时通过对比分析仿真运动轨迹可得出滑模控制器比PID控制器在便携式自主水下机器人运动控制中表现出更优的响应速度和调节能力。（5）概述了UKF算法的基本原理和实现步骤,并基于便携式自主水下机器人的动力学模型进行了驱动器故障建模,同时介绍了UKF算法应用在自主水下机器人状态和参数联合估计中的具体流程,最后以便携式自主水下机器人的水平面转艏运动为例,通过数值仿真,验证了UKF算法在自主水下机器人状态和参数联合估计应用中的有效性。