近年来海洋科学研究快速发展,但人类在探索海洋的同时也面临越来越严峻的挑战。水下机器人在石油探测开发、科学研究调查、海底地貌勘察、水下监测及军事等领域需求不断增大。水下有缆机器人(Remotely Operated Vehicle,ROV)逐渐成为开发海洋资源的重要工程技术装备,主要由于其安全、高效、续航能力等优越的特性。因此研制ROV海洋运载装备显得尤为重要,针对ROV的自主设计,具备重要的科研及工程领域的意义。本文主要对小型浅水ROV系统以及对水下推进器转速控制进行研究设计。小型浅水ROV主要是面向浅水域完成操作任务。任务内容主要包括:水下观测、水质检测以及水下探测任务等。而水下推进器转速控制研究对小型浅水ROV系统性能显得至关重要;由于水下环境执行任务具有频繁启停、运行速度范围宽等特点,对水下推进器有较高的控制性能要求,因此本文对水下推进器的转速控制进行研究设计,推进器选用无刷直流电机,对传统PID控制算法进行改进,利用模糊控制理论对其控制参数自适应整定,达到更好的控制性能并完成了推进器的转速、推力控制的仿真测试,最后完成仿真测试及结果分析达到设计要求。首先,本文介绍了课题的研究背景及意义和国内外研究现状以及对小型浅水ROV的总体设计方案。对小型浅水ROV控制系统的总体设计目标及系统组成进行阐述,主要包括工作方式、任务要求进行方案设计,以及对水面监控台、脐带缆、机器人载体等完成研究设计。对ROV电子舱耐压结构进行耐压及稳定性分析以确保电子舱的结构合理满足实际要求。其次,介绍了小型浅水ROV控制系统设计。本文对控制系统的总体结构设计进行了详细阐述,主要包括上位机监控系统、水下ROV载体单元控制系统结构。其中对小型浅水ROV上位机操作软件中的软件需求分析、软件按总体及关键功能进行了详细设计,并对其进行软件分析测试以达到设计要求。最后,本文在小型浅水ROV系统的设计基础上对水下推进器的转速控制方式进行了研究设计,同时无刷直流电机具有控制精度高、维修方便、结构简单、适用环境能力强等特点,因此被应用于水下推进器中进行速度控制研究设计。本文对无刷直流电机推进器传统PID控制进行了改进,加入模糊控制理论可以有效的对PID控制参数自适应整定,弥补了传统PID控制算法的不足,以达到更好的控制效果,通过MATLAB/Simulink软件对其设计的速度控制方法进行仿真测试验证。在仿真测试方面对其控制和转速信号施加干扰,并通过卡尔曼滤波方式有效的抑制干扰信号达到滤波的目的,最终达到设计要求。