对于任何作业潜器回收系统，海况是主要不利因素之一。在风浪、海流的作用下，支持母船与作业潜器会以不同的幅值和相位运动，很难掌握与控制。不但系索的吊具难以锁住作业潜器，而且作业潜器由回收系统吊离水面处于空中位置时，支持母船的横摇、纵摇及升降运动都会使水下机器人产生难以预料的运动，极易发生碰撞的危险。水下回收则有着无可比拟的优越性，不但可以大大减少来自水面风、浪、流所带来的影响，而且具有隐蔽性的优势。因此作业潜器水下回收运动控制是作业潜器回收技术中的一个重要课题。作业潜器是不确定的非线性、强耦合系统，在复杂的海洋环境中，其回收运动控制难度很大，因而控制系统要求能适应上述因素的变化，有强鲁棒性和自适应性，有足够的运动控制精度，这对作业潜器控制系统的设计提出了严峻的考验。本文基于灰色预测理论，设计了灰色预测控制器，并将其应用于回收运动控制中。仿真结果表明，灰色预测控制使得系统性能明显提高。并且其结构简单、实用性好，在回收运动控制中有很好的实际意义。本文首先根据控制对象的运动特性和控制要求以及灰色预测控制的特点提出了在本文中使用灰色预测PID控制。引入模块化建模思想，将该思想运用于本文作业潜器数学模型的建立中。通过对作业潜器艇形和定位运动特点的分析，对标准方程中的水动力系数进行了简化，从而建立了作业潜器六自由度运动方程。然后，依据对本文要预测的数据特性将原始数据分类，并通过仿真数据分析了预测步数和预测使用的数据个数对预测结果的影响。分析了回收运动控制的特点，提出了具体控制方案。最后，在VC环境下，对该系统做了仿真。给出了多种仿真条件下的仿真结果，说明了灰色预测控制器的在这几种仿真条件下的性能优势，及预测步数和预测器使用数据个数对控制性能的影响。综上所述，灰色预测环节提高了PID控制器的性能，使整个运动控制系统的运动控制精度提高。将灰色预测与经典的PID组合成灰色预测PID控制取得了良好的控制效果。