高速多体船是目前新型船舶的研究热点之一。与单体船相比,高速多体船的排水体与主体使用流线型支柱连接而成,拥有细长的船体结构和宽阔的甲板面积。高速多体船这种特殊的结构使其在海上航行时产生的横摇较小,具有非常好的横向稳定性。然而,在高海况时,高速多体船在恶劣的浪、流等扰动作用下,会产生幅度过大的升沉和纵摇运动,造成垂向稳定性变差、航行速度变慢和船员的晕船率变高,制约了其应用和发展。因此,如何有效减少升沉和纵摇运动幅度成为了高速多体船研究的关键。为了减小高速多体船的垂向运动幅度,通常在船艏加装主动式T型翼、船艉加装压浪板实现协同控制。T型翼和压浪板这两类减摇附体具有严格的幅值约束,在浪、流扰动作用下容易饱和,若长时间工作于饱和状态,则控制性能变差,甚至发生动态失速情况,导致高速多体船倾覆,因而在减摇控制中必须考虑附体输入约束。由于预测控制是解决约束的有效方法之一,本文围绕如何解决减摇附体的输入约束,结合高速多体船模型的强耦合、水动力参数的不确定性以及随机海浪干扰等问题,研究考虑减摇附体输入约束的预测控制减摇,主要内容如下:（1）建立描述高速多体船运动的惯性坐标系和船体坐标系,采用P-M谱模拟随机海浪,获得海浪的干扰力和力矩;对T型翼和压浪板进行受力分析,计算其为船体提供的升力,建立高速多体船升沉和纵摇耦合的垂向运动模型,并在康明斯方程中加入卷积积分项提高模型的准确性;采用Froude缩放定律等比例缩小船体模型,利用CFD（计算流体动力学）理论求解水动力参数。（2）针对高速多体船的升沉和纵摇输出量受到海浪有色噪声污染的情况,提出有色噪声白噪化方法和卡尔曼滤波相结合,在线估计升沉速度和纵摇角速度。在此基础上,考虑减摇附体的输入约束,基于滚动优化策略建立了高速多体船减摇的预测控制框架。由于高速多体船的实际状态和预测状态存在误差,提出一种基于误差反馈校正的预测控制方法,提高预测模型的精度,改善控制的鲁棒性。通过仿真和实验验证所提算法的有效性。（3）针对海浪干扰力和力矩功率谱未知的情况,提出一种基于预测时域内状态收缩约束的模型预测控制减摇。基于高速多体船的标称模型进行预测,在预测终端状态引入收缩约束,保证在有界扰动下的高速多体船减摇性能,理论上分析了闭环系统的一致有界稳定。在此基础上,比较quadprog、fmincon、CVX凸优化工具箱在解决预测控制优化问题时的特点和适用范围。通过仿真实例,验证了收缩约束预测控制减摇的有效性。（4）针对随机海浪干扰造成减摇控制器的控制变量频繁波动,不利于减摇附体长期使用的情况,提出LASSO预测控制。在预测控制的目标函数中引入LASSO范数,通过L1正则化产生稀疏权值矩阵,增加了附体输入最大值的惩罚,减少控制量的频繁波动。将减摇附体约束作为预测控制的约束条件,给出了LASSO预测控制算法的结构,基于Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的一致有界稳定。仿真结果表明,所提控制算法有效减少附体攻角的频繁波动。