为了使得船舶在高海况下能够长期稳定作业,提高工作效率,并能满足航行人员的舒适性,各类船舶均对减摇系统有着迫切的需求。现有研究主要为减摇陀螺框架结构设计以及减摇效果的验证,没有考虑实际安装应用问题对减摇陀螺效果的约束与影响。所以本文一方面研究减摇陀螺各参数对减摇效果的影响,进行减摇陀螺减摇特性研究。另一方面考虑船舶与减摇陀螺实际加工与应用的局限问题,对减摇陀螺各参数进行参数优化,为减摇陀螺的设计与加工生产提供理论上的指导。本文主要研究内容如下:首先,基于长峰波海浪数学模型建立随机海浪数学模型,接着分析引发船舶横摇运动的原因,进行受力分析,基于力矩平衡原理建立船舶横摇运动方程,然后基于坐标变换及动量矩原理建立减摇陀螺动力学初始模型,以转盘式阻尼减摇陀螺为研究对象重新建立减摇陀螺动力学模型,最后建立船舶减摇陀螺联合动力学模型。然后,以某一实例船舶及其配套转盘式阻尼减摇陀螺为研究对象,通过单因素试验以及三因素三水平正交试验,对该陀螺关键部件参数——阻尼系数、转动动量矩以及进动动量矩进行减摇特性研究,分别分析各因素对减摇效果的影响,以及各因素联合对减摇效果的影响,为后面的参数优化提供方向及理论指导。接着,以船舶与减摇陀螺为研究对象,考虑船舶的舱室空间大小、船舶电力系统功率等限制因素给出约束条件,分别建立以提高减摇效果、降低减摇陀螺整体重量以及降低减摇陀螺驱动能耗为目标的参数优化模型,对减摇陀螺的关键部件——陀螺转子、进动阻尼器、电机进行参数优化。从多种现代优化算法中选取一种契合本文减摇陀螺参数优化模型的优化算法——细菌觅食优化算法,并建立多目标参数优化模型。最后,通过细菌觅食优化算法对船舶减摇陀螺多目标参数优化模型以及三种单目标参数优化模型分别进行求解,将优化前后参数进行对比,验证参数优化模型的正确性。然后搭建模拟船舶横摇的摇摆台,通过摇摆台实验验证减摇陀螺的减摇效果。最后将优化后的减摇陀螺装备在实体船舶上,通过实船航行验证优化模型以及仿真模型的正确性。