微小型AUV具有体积小，灵活性高、隐蔽性好等特点，可以工作于其它大型水下机器人无法进入的区域。民用上可以应用于海洋矿产勘探、海底地形探测，沉船打捞，水下考古，海洋生物探测等；军事上可以用来反水雷，作为自航水雷的载体、监察海战时水下敌情等。首先，本文对所设计的微小型AUV的结构、推进器分布进行介绍，并对其进行受力分析和建立运动方程。结合运动方程设计了被控对象模型未知的AUV自动定深、自动定航控制器；同时研究了传统的PID控制、模糊控制、自适应控制等算法，并最终设计了应用于该微小型AUV的模糊参数自适应PID控制算法。其次，对该具有多传感器的微小型AUV控制系统进行了研究设计。针对分布式控制系统总体机构及其通信总线进行了设计；分别详细设计了分布式系统的各个子系统；着重研究、设计了理论、算法及软件实现方案；计了基于CAN总线的分布式微小型AUV控制系统，提高了系统的稳定性和模块化程度，在结构上优化了系统的复杂性。最终形成了由软硬件系统组成分布式控制系统。再其次，根据SINS、DVL和深度计这三个传感器的姿态角、角速度，线速度、加速度，深度等导航信息进行了AUV的航位推算研究与实现；并使用综合水池实验室的X-Y航车系统，反复试验，对航位推算进行了标定，修正了安装误差角和刻度因子。提高了航位推算精度。结合航位推算和AUV制导控制设计了有海流影响的AUV自动巡航控制器。抗海流自动巡航控制器除抗海流功能外可以补偿SINS与艏向安装误差带来的控制性能缺陷。经过大量水池实验，从每一个传感器的数据处理到多传感器融合计算空间位置信息，再到利用前一过程所得信息对AUV进行有目的控制实验，验证文中所设计的控制器的正确性。经过参数调试得到了较好的控制效果。最终的水池实验结果表明该论文所设计的基于多传感器的水下机器人控制系统，实现了较好的运动控制效果和较为准去的航位推算结果，但还需解决存在的问题，并对控制算法和和提高航位推算进行深入的研究，使该微小型水下器人的稳定性得到进一步加强，早日实现水下目标自主探索。