随着陆地资源的匮乏和人类对资源的消耗越来越大,人们将目光从陆地转向了海洋,同时随着科学技术的发展,海洋资源的勘探、开发和利用也逐步从浅海扩大到了深海。海洋资源的开发使得船舶动力定位和轨迹跟踪成为了船舶工程领域的研究热点。推力分配算法作为动力定位系统的重要组成部分,对提高船舶动力定位的精度和减少能源的消耗有着至关重要的作用。本文针对动力定位推力系统,研究了推力分配策略,即如何配置推力大小和推力方向得以最小化功率消耗和机械磨损。首先,论文描述了船舶的三自由度运动数学模型、大地坐标系和随船载体坐标系,以及各个坐标系之间的转换原理,围绕船舶运动控制中的环境扰动因素,对环境扰动进行建模。接着分析了推力器的一般特性,根据螺旋桨敞水特性曲线确定了推力器参数。由于推力器的推力难以定量测量而电动机的转速容易测量,因此本文基于推力器的数学模型,推导了推力器的推力与螺旋桨转速之间的关系,通过调节螺旋桨电动机的转速来控制推力器输出的推力。然后,论文引入了推力分配的数学模型,对推力结构的奇异性、推力器的物理限制、推力误差等约束条件进行了讨论与分析,给出了具有约束的推力分配优化非线性目标函数。最后,论文讨论了推力分配优化两种传统算法的缺点和局限,提出了一种基于遗传算法的推力分配优化方法,给出了改进的适应度评价函数,通过增加推力二次变异算子克服了遗传算法存在的种群多样性下降过快和收敛速度慢的问题。论文通过仿真,将新方法和固定方位角的伪逆算法、序列二次规划算法进行了对比,验证了新方法的有效性。