在两对鳍减摇系统中,前鳍对后鳍产生水动力扰动,使得系统减摇效果受到严重影响。针对节能问题,船舶能量优化的研究也成为新的目标。而当前对减摇问题的研究很少会关注能量消耗的问题。在保证减摇效果的前提下,研究针优化能量消耗的控制器也成为必要。因此,本文通过深入研究两对鳍减摇系统以及能量优化方面的文献资料,建立两对鳍减摇系统的综合性能指标,并针对该指标进行优化控制器设计。在分析前后鳍相互影响的前提下,建立包含后鳍升力损失项的两对鳍系统数学模型,对后鳍随动系统进行控制器设计,补偿后鳍升力损失,设计优化控制策略,使减摇系统达到减摇性能和能量优化的综合最优。本文主要研究内容:首先,对两对鳍减摇系统,利用Fluent对前鳍和后鳍系统进行建模仿真分析,研究前鳍对后鳍的水动力扰动。根据Fluent仿真数据,结合水池实验数据对前后鳍间的扰动进行定量分析,建立包含后鳍升力损失项的船舶-两对鳍减摇系统数学模型。对数学模型进行分析,建立综合考虑系统减摇效果和能量的指标。其次,利用前馈动态矩阵控制算法,对后鳍随动系统进行补偿控制研究。利用动态矩阵控制跟踪预测前鳍系统升力的变化,根据前鳍系统升力与后鳍升力的差值,利用前馈补偿控制后鳍的转角。通过对后鳍转角的控制,弥补鳍角损失,进而使两对鳍减摇系统的控制效果可以变成前鳍、后鳍系统的作用叠加,为两对鳍减摇系统控制器的设计奠定基础。最后,根据实际海情的随机性及系统扰动的不可测性,利用双神经网络优化PID参数,实现Kp、Kl和KD的在线优化。对海浪进行研究,建立可以用来仿真的海浪谱。在不同海情下对系统进行仿真,分析其减摇效果及能量优化问题。仿真结果表明,该算法不仅能节省优化PID参数的时间,也改善了两对鳍减摇效果,使船舶在任何海清下,都能够达到船舶减摇和能量优化的双重效果。