欠驱动智能水下机器人（AUV）的执行机构一般采用舵桨翼联合操纵的设计方式，由推进器驱动水下机器人的纵向运动，通过控制舵、翼改变水动力来实现转艏运动和升沉运动。欠驱动AUV自身运动具有高度的非线性以及强耦合性，并且，在水下航行时容易受到海流以及信号传输干扰等问题，这些因素都给其运动控制带来了很大的难度。不过，水下机器人在执行海底石油管道检测、海底地貌测绘，以及一些军事任务时，需要一种合适的控制方法来保证AUV能够高效、准确的跟随特定路线。因而本文选用了中科院系统科学院研究所韩京清研究员及其团队提出的自抗扰控制控制方法来进行欠驱动AUV路径跟随控制器的设计。自抗扰控制（ADRC）技术不会过分依赖于对象模型，能将被控对象中的内部干扰和外部干扰综合为系统所受的未知干扰，通过设计扩张状态观测器和误差的非线性反馈，实现实时估计扰动及补偿扰动的性能，并使用建立合适的误差非线性反馈来提高系统的鲁棒能力。目前，ADRC已在多个领域的一些实际问题中得到了成功应用。本文重点对欠驱动AUV的自抗扰路径跟随控制方法进行了研究：首先，根据牛顿力学、刚体运动力学以及流体力学的相关理论建立了AUV运动的六自由度数学模型，并利用平面运动假设对其进行了解耦处理；然后，结合Serret-Frenet坐标系建立合适的路径跟随误差方程，使用二阶ADRC分别设计了针对某欠驱动AUV的水平面路径跟随以及垂直面路径跟随控制器；再在MATLAB/Simulink中利用S-函数实现了ADRC控制算法，并总结了自抗扰路径跟随控制器的参数整定方法；最后，与传统PID控制进行了对比模拟仿真。从仿真结果可以分析出，基于自抗扰控制设计的欠驱动AUV航迹跟随控制器能够对各类型的干扰具有很好的抑制作用，同时不论对曲线路径还是直线路径，都能完成相应跟随任务。与传统PID路径跟随控制器相比，所设计的基于自抗扰控制技术的欠驱动AUV路径跟随控制器能够更有效的抑制干扰所造成的颤抖、超调等现象，具有更优良的控制效果。