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针对带有加速度非完整约束的三自由度欠驱动水面船舶镇定问题，提出了一种基于微分同胚等效变换和Lyapunov直接法的后推镇定控制算法，同时为了解决因系统输入固有饱和特性而导致控制不稳定问题，提出了基于遗传优化的欠驱动水面船舶镇定控制改进算法。并对风浪干扰进行了Lyapunov补偿，保证了控制器对外界干扰的鲁棒性。仿真实验表明了该算法的有效性，并且优化后的控制器有效地防止了因控制能量过大导致的系统不稳问题。