随着我国深海战略的实施,与深海油气资源开发利用有关的技术与装备得到了空前的关注和发展。深水铺管船因承担着大部分海底管道铺设的任务,在深海工程中占有十分重要地位,同时动力定位技术因其独特的优势已经成为深海工程中不可或缺的关键技术之一。本文基于LQG控制算法和复合形法对铺管船动力定位开发了数值模拟程序,并针对某深水铺管船进行了模拟分析。建立了用于模拟船舶运动的船舶运动模型、环境载荷模型、托管架模型和管道模型,和用于控制算法的状态空间模型;基于状态空间模型分析了Kalman滤波算法和LQ控制算法的理论和计算过程,并将其连续形式转换为离散形式;建立了推力分配的目标函数和约束条件,并选取复合形法作为推力分配算法。本文利用C语言开发了一整套动力定位铺管船数值模拟程序,将程序的时域模拟结果与Simo的计算结果进行对比,验证了程序的准确性与适用性。利用开发程序计算了多个工况下,动力定位条件下深水铺管船进行铺管和非铺管作业的时域模拟,模拟内容包括:风流载荷计算、一阶和二阶波浪力计算、管道力的计算、船舶运动响应计算、基于LQG控制算法的控制命令计算、基于复合形法的推力分配计算。本文利用C语言基于静态分析法和动态分析法开发了动力定位能力和作业能力评估程序,计算了铺管与非铺管工况的动力定位能力曲线,并结合工程要求,进行大量时域模拟,得到了动力定位条件下铺管和非铺管工况的作业能力曲线。