水下监测平台对海洋环境的监测具有重要的作用,与使用电能作为驱动能量的水下监测平台相比,温差能驱动水下监测平台具有工作时间长,工作深度深,噪声小等特点,因此在海洋科研与军事领域都具有广阔的发展前景。热机是温差能驱动水下监测平台的动力装置。本文试验研究了热机的特性,证明了热机工作的可行性。并通过试验测定了热机的传热功率和对外做功功率,分析了影响热机功率的几个因素,给出了提高热机功率的措施。本文对滑翔与垂直升降运动水下监测平台的运动性能进行了分析。对于滑翔运动水下监测平台,文章主要讨论了它在垂直剖面上的滑翔运动,通过线性化和适当简化,得到了它的运动状态方程,并以此分析了可控性与可观测性;对于垂直升降运动水下监测平台,文章给出了它在垂直直线上的运动分析,并讨论了它的稳定性。论文讨论了温差能驱动垂直升降水下监测平台的机械结构设计和控制系统设计,并以消耗能量小和安全性高为原则,对控制系统的硬件进行了选取和设计,并做了相应的软件设计。为了验证水下监测平台在较小的温差驱动下能否实现要求的垂直升降运动,本文研制了温差能驱动的垂直升降运动水下监测平台的样机模型,并通过试验验证了样机的工作是可行的。