自21世纪以来，人类对自然资源的需求量越来越大，但陆地资源的开发却日益趋于贫瘠，因此世界各国开始将眼光置于海洋资源的开发上。潜艇作为海军同时具有战略性和威慑性的重要军事武器之一，在进行资源探索、远距离打击以及保护国家海权等方面具有不可替代的作用。同时，现代反潜技术的飞速发展导致潜艇的安全事故的发生也越来越频繁。因此，对潜艇发生事故或者故障后的抗沉控制设备的研制以及抗沉策略的研究便变得非常有必要。
　　潜艇是国家高科技军事武器及战略工具，具有极高的保密性质要求，难以作为研究对象。因此本文在前人研究的基础上，以美国泰勒海军研究和发展中心(DTNSRDC)提供的潜艇运动学仿真模型加上水舱模型构成仿真研究对象，以一1：1大尺度自航模的推进器、破舱水路系统、潜浮及高压气系统以及舵机系统构成执行机构，以动力抗沉过程影响因素及不同故障抗沉策略仿真试验作为控制器依据，设计了一套具有双机冗余功能、故障模拟功能以及动力抗沉功能的动力抗沉控制系统，最后进行了动力抗沉试验验证了该控制器功能。
　　本文创新点包括3个方面。首先，本文将自航模传统的六自由度运动学标准模型与自航模的水舱数字模型通过重心与浮心联合为一个整体，可以进行破舱以及舱室吹除等仿真试验。其次，本文针对于推进器故障、卡舵故障、破舱故障进行了不同的抗沉策略对比。推进器故障下采用二次上浮策略即先利用高压气吹除舯部压载水舱再吹除艏艉压载水舱时抗沉效果最好；卡舵故障时若所卡舵角较小，只吹除舯部压载水舱效果最好，若所卡舵角过大，只吹除艏部压载水舱的效果最好；破舱故障时同样采用吹除艏部压载水舱的抗沉效果最好。最后，为了增强动力抗沉控制系统的可靠性，本文设计了一套具有冗余备份功能的工控机。