随着我国对海洋资源开发力度的加大,动力定位技术的发展越来越受到各方面广泛关注。动力定位技术因其具有诸多优点,广泛应用于船舶及海洋平台。由于人类对海洋开发的范围在逐渐扩大,传统的控制技术对于深海水域复杂环境的适应性不足,新的控制方法逐渐应用到动力定位技术。模糊控制作为一种智能控制,已在多领域得到应用。其不依赖精确数学模型和鲁棒性强、对参数变化不敏感等特点,使得模糊控制在动力定位技术上的应用具有重大意义。本文以一艘深水起重铺管船为研究载体,从基本的运动模型、环境载荷开始,研究了基于模糊控制的船舶动力定位系统,并进行了理论分析与计算。首先,通过对动力定位船舶运动特性的研究,建立了数学模型。为分析船舶在海洋环境中所受各种环境载荷,对船舶所承受的风、浪、流等载荷进行了理论计算。然后,研究了模糊控制的基本原理。本文从模糊集合理论入手,探讨了模糊控制的理论基础,进而分别对模糊控制的各个关键环节进行分析,包括输入的模糊化过程、模糊推理规则、输出的解模糊过程等。基于上述模糊控制原理,结合动力定位船舶运动特性,设计了动力定位系统模糊控制器。此外,还对推力系统进行了设计分析。根据规范和工程惯例,结合推力系统和环境载荷,绘制了动力定位能力静态分析曲线,对完整模式和失效模式的定位能力进行初步分析,验证了定位系统的控制能力和冗余度。最后,本文根据模糊控制理论,利用MATLAB建立了动力定位系统的数学模型,并利用Simulink工具箱进行时域动态仿真分析。计算结果显示了模糊控制系统的良好控制能力,同时验证了该船具有优良的定位能力。通过本课题研究,可以掌握船舶动力定位系统的分析研究方法和模糊控制理论,为今后的工程实践和智能控制系统开发提供理论参考,为开发自主知识产权动力定位技术提供可行性验证。