缆控水下航行器(Remotely Operated Vehicle,ROV)是目前人类探测海洋资源的主要依托之一,通过控制水下航行器执行观测、作业级任务,人类可以实现探索和开发海洋的目的。深海作业如海底资源勘探、钻井设备安装、管道线缆检修以及采矿设备操控等都离不开水下航行器的协助与支持,但由于水下作业环境的复杂性和不可预知性,水下航行器的运动控制技术研究成为当前制约深海矿产开采的难点和关键。本文以深海作业级ROV为研究对象,基于滑模控制算法对其路径跟踪控制技术进行研究。首先,以深海采矿设备的安装、检修以及操控等任务需求为背景,建立深海作业级ROV的六自由度运动模型,结合刚体的运动特性对ROV在深海环境中的受力情况进行分析;针对动力学模型的非线性表达及参数耦合问题,基于理想流体假设和实用性需求对模型进行合理的简化,为控制器的设计与性能验证奠定了基础。其次,针对深海作业级ROV运动系统的水动力参数摄动较大以及海洋环境存在不确定干扰等问题,在动力学模型的基础上,提出了一种基于指数趋近律的自适应滑模控制方法,设计了切换面和控制率;针对滑模控制存在的抖振问题,使用饱和函数进行消除;通过整合冗余的可调参数项,减少工程应用的复杂度;结合自适应控制进一步优化控制器性能。通过构造李氏函数对所设计的控制器进行稳定性证明。最后,先利用计算机仿真技术对深海作业级ROV进行操纵性仿真,保证物理参数的严谨合理;然后在施加扰动模型的条件下,对所设计控制器的三维空间路径跟踪性能进行对比分析。仿真结果表明在干扰状态下,所设计的基于指数趋近律的自适应滑模控制算法较好地实现了深海作业级ROV的路径跟踪需求。此外,依托深海实验平台的规划方案,本文设计并实现了深海拖体的三维位姿监视系统方案,解决了深海资源勘探的应用型问题,在一定程度上推进了相关研究的进展,为下一步深海采矿课题的技术研究作了技术积累。