随着全球原油的日趋紧张和原油价格的上升，节能问题已成为船舶关注的重点，而采用轴带发电系统是节能的有效途径，然而轴带发电系统仍然有着应用范围有限，影响主机可靠性的缺点，这些问题都给船舶行业带来了全新的挑战。而采用可逆轴带发电系统并配合对应的协调控制器，对船舶电力系统中各个能量单元进行综合协调管理以及根据转矩需求对船舶航行工况进行自动切换，并保证在此过程中船舶电力系统的稳定运行，可以实现船舶节能、高效、可靠地航行。因此研究设计这类轴带发电系统和船舶综合协调控制器对于解决以上问题具有特别重要的研究意义。本文采用微分方程组的形式建立描述船舶电力系统各部分特性的非线性数学模型，其组成主要包括：可逆轴带发电机模型、动态负载模型、大功率推进负载模型以及柴油发电机组模型等。基于MATLAB仿真平台建立各部分的仿真模型并对已建立的仿真模型进行试验验证，试验结果表明各部分模型的正确性和合理性。从研究动态协调控制问题的组成入手，结合动态协调控制理论和其在其它领域的研究成果，将动态协调控制思想应用于船舶电力系统中，在综合考虑能量管理和转矩管理两个方面的基础上，设计实现针对船舶电力系统的动态协调控制器，其具有能量管理与电站工作方式切换的动态协调控制功能。基于MATLAB仿真平台搭建船舶电力系统综合仿真模型，首先对电站在定工况下进行仿真试验研究，分析试验结果验证了综合仿真模型的正确性。然后结合上述动态协调控制器对电站进行全工况仿真试验研究，分析试验结果并采用与船检指标对比的方法研究试验数据，试验结果表明具备PTO/PTI功能船舶电站在采用了本文设计的动态协调控制器后船舶运行工况稳定转换、电力系统工作正常且相关指标符合标准的结论。