无人潜航器(UUV)的回收控制在整个UUV的控制过程中至关重要。当前大多数关于UUV回收的研究中，回收母船都是静止的，动基座UUV回收研究甚少。在整个动基座UUV回收过程中，UUV与回收母船都处于运动中，两者的运动随着相互接近会互相干扰，UUV不仅要克服各种复杂约束限制，抵抗外界干扰，还要处理UUV与回收母船受干扰后发生碰撞的情况，所以，动基座UUV跟踪与对接阶段的研究具有一定难度。因此，在动基座UUV回收过程中，针对动基座UUV的跟踪控制和对接控制进行了深入研究。
　　通过分析UUV回收控制和相关控制方法的国内外研究现状，发现当前的研究存在偏重理论性、考虑的约束条件不全面、控制精度不够高等缺点；结合UUV回收过程中的多种复杂约束条件和干扰情况，对动基座UUV回收研究的难点问题进行分析，引入模型预测控制(MPC)、分层控制、鲁棒控制和满意控制对动基座UUV回收控制进行研究。本文的主要研究内容如下：
　　首先，针对动基座UUV跟踪过程中多种约束需要同时处理和MPC跟踪控制方法计算量过大的问题，拟提出一种约束条件下的分层鲁棒MPC跟踪控制算法。对跟踪过程中的多种约束条件进行处理，将其引入到优化目标和预测模型中，从而进行约束条件下的MPC跟踪控制器的设计；为了解决MPC控制计算量过大且稳定较慢的问题，拟引入分层控制策略和鲁棒H?控制策略，设计一种基于预估MPC的位置跟踪层和基于鲁棒H?的姿态协调层，从而构建分层鲁棒MPC跟踪协调一体化控制框架。之后把处理好的约束分别引入到位置跟踪层和姿态协调层中，构建一种多种复杂约束条件下的动基座UUV分层鲁棒MPC跟踪控制器，然后通过Matlab仿真，验证所设计的控制器的有效性。
　　其次，在动基座UUV对接过程中，单一优化目标能够实现全局最优，而无法满足多自由度同时最优。针对该问题，拟提出一种约束条件下多目标多自由度的满意MPC对接控制算法。需要对动基座UUV对接过程中的多种复杂约束和干扰问题进行处理，使得约束问题符合MPC控制设计的要求，设计一种在稳定跟踪基础上的动基座UUV约束MPC对接控制算法。同时为了加快响应速度，减少输出超调量，提高稳定时间，将满意控制思想引入到MPC控制中，构建一种分布式的动基座UUV满意MPC对接控制框架。然后将多种复杂约束分别引入到分布式MPC的预测模型和优化目标中，构造约束条件下的多目标多自由度的满意MPC对接控制器。通过对MPC对接、约束MPC对接和约束满意MPC对接控制仿真验证所设计的控制器的有效性。
　　最后，进行UUV回收单项航向和深度试验。在水池试验过程中，基于MPC设计简化的MPC航向控制器，分别进行人为设定航向的指令航向MPC控制试验、基于声学导引和光学导引的导引航向MPC控制试验，通过对试验结果进行分析，证明所设计的简化MPC航向控制算法是有效的，UUV能够在一定范围内稳定到达指定航向；然后设计基于简化MPC的UUV深度控制器，分别进行指令深度、声学导引深度和光学导引深度的MPC深度控制试验，通过对试验结果进行分析，证明MPC深度控制器的有效性。