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船舶加装风帆后的操纵性是风帆助推船设计的重要研究内容.首先,结合MMG操纵运动数学模型特点,建立了风帆助推船舶计及横摇在内的四自由度操纵运动数学模型;在此基础上,对PID控制下的风帆助推船舶直航运动进行了仿真研究;最后,以加装风帆后的最大航行速度为目标函数,得到所研究绝对风向角范围内经操纵面设计后的帆-舵联合操纵策略.研究结果表明:基于帆-舵联合控制优化,可使船舶航向控制稳定性得到改善的同时,最大航速也提高约7.3％.数学模型中的船体/桨/舵各水动力系数及相互干扰因子基于经验公式获得,帆/船整体气动力由基于滑移交界面的CFD方法预报获得.本研究工作,可为后续加装多帆助推的船舶设计提供技术指导.