船舶中央冷却水系统是保证船舶机舱系统正常运转，满足全船设备冷却需求的重要一环。在以往设计之中，有以下三点不足:首先，泵的选型是要满足船舶系统最大热负荷要求，但实际船舶不是全负荷运行。其次，设计海水温度是以赤道为标准，约为36℃。实际船舶海水温度大大低于这一温度。最后，由于变频调节速度较慢，导致低温淡水系统经常触发高温报警，因此船员往往将泵设置在工频运行。从以上原因看，船舶海水变频控制策略具有较大提升空间。
　　以热力学理论为基础，从船舶主机热负荷传递入手，先后建立主机缸套冷却模型、高温淡水冷却模型、低温淡水冷却模型。流体力学角度，基于流体在管网中流动状态建立管网特性曲线，根据实船数据运用Matlab拟合求得泵的运行特性曲线，进而讨论多泵并联调速运行时的转速和流量关系。先后得到了主机功率与冷却海水的流量关系，中央冷却水温度变化量与海水泵转速，海水流量与电机转速，海水流量和并联运行电机转速数学关系，三通阀与变频控制之间优先级的确定，泵的启停动与变频动作逻辑。根据以上研究结果，从控制论中反馈控制和精确建模两个基本角度制定控制策略。从反馈控制理论角度，采用自抗扰控制方式代替传统PID控制来调节中央冷却水温度，并且运用人群搜索算法对自抗扰控制器参数进行优化，得到了海水冷却自抗扰控制策略。在对船舶冷却系统精确建模的基础上得到了中央冷却水温度与海水泵转速之间的数学关系，并以此关系为基础，设计了前馈辅助控制环节。在综合了实船泵并联启动控制逻辑之后，提出了变频控制策略。在预建的数学模型的支持下，设计Simulink仿真模块对研究理论及方法进行验证。证明了自抗扰控制和前馈辅助控制环节可以提升中央冷却水系统的反应速度，同时也提升了控制的精确度。