近些年来，随着水面无人艇研究及应用的发展迅速，其在海洋资源探测、水质检查、军事等应用领域逐渐显现出巨大的应用前景。因而有关水面无人艇控制系统以及控制方法的研究显得更具价值。本论文由研究背景意义及国内外研究概况出发，介绍了本文所搭建的水面无人艇控制系统的总架构，水面无人艇运动数学模型建立,轨迹跟踪控制器的设计过程及对比仿真结果，系统硬件部分的选型及连线，系统软件部分的设计及实现和本系统的水面试航实验。
　　在系统总架构搭建过程中，简述了系统的模块划分；各模块采用的技术类型，如通讯模块采用WLAN组网，定位模块采用RTK载波相位差分技术等；各模块所需的硬件类型。同时确定了上下位机的通讯协议类型，以及上下位机通讯内容。
　　在水面无人艇运动数学模型建立过程中，基于MMG提出的分离式建模法，对六自由度一般模型进行简化，得到忽略无人艇前后不对称影响的三自由度运动数学模型。最后根据本系统实船情况，对上述模型进行扩展，得到了双螺旋浆推进器水面无人艇数学模型。
　　在轨迹跟踪控制器设计过程中，首先由上文所建立的数学模型得到了相应的动态误差模型，并基于新型双曲函数趋近律设计了反步积分滑模控制器，在充分考虑外界干扰的影响后设计了相应的自适应律，并最终验证了控制系统的稳定性。经对比仿真试验，证明了该控制器收敛速度和响应速度快并且抖动控制较好，具有一定的可靠性以及优越性。
　　在硬件设计部分，首先简述了硬件之间的结构及连线关系，然后完成了硬件的具体选型工作，最终得到了双电动螺旋桨推进的水面无人艇实船。
　　在软件设计部分，首先介绍了上位机软件以及下位机程序的架构、功能以及实现，然后分析了上下位机通讯时，数据包的内容及规范。
　　在系统调试以及水面试航实验部分，首先在岸上完成了系统大部分功能的调试工作，然后在软硬件正常的情况下进行了试航实验，最终顺利完成自主绕标赛的航行内容，航行后该系统采集到的数据也证明了本控制系统具有一定的可靠性。