减摇鳍装置通过主动式力矩对抗的方式减少船舶的横摇,由于升力依赖于来流速度,采用传统控制方式的减摇鳍在船舶锚泊和低航速下没有减摇效果。为了使减摇鳍系统全航速减摇,需在控制策略、翼型和执行结构上进行改进,本文针对船舶锚泊、低航速,研究相应的控制策略,并以某型船实现全航速减摇为目标,通过构建仿真模型,选择合适的控制策略,通过仿真试验和船模试验完成性能验证。论文分析对比国内外全航速减摇装置的技术发展,同时对减摇鳍控制策略的研究方法进行了整理。首先,建立船体横摇运动仿真模型,主要包含船体横摇、减摇鳍随动系统、横摇运动检测传感器以及鳍的模型,模型中重点分析了船舶不同航速下鳍上的受力,以及产生稳定力矩的机理。然后,针对船舶零、低航速的工况,选择合适的控制策略。针对零航速工况,采用PID控制算法进行控制器设计,由于PID参数是针对特定海况设计的,在海况变化剧烈时其控制效果并不理想。对此,本文采用鳍的无来流升力模型,基于小波神经网络预测算法进行控制策略的设计,通过不规则波下的船舶横摇仿真实验得到一系列横摇周期,并作为神经网络的训练样本,经过大量工况下样本数据的离线训练,神经网络权重矩阵得以赋值,由此得到神经网络预测控制器通过采集横摇检测传感器并预测横摇运动趋势。由此完成对PID参数的实时修正。在Matlab/Simulink中搭建系统模型并进行仿真分析,结果表明,采用预测控制算法可以有效减小船舶零航速时的横摇运动,证实该算法是有效的。针对船舶低航速,为了有效利用鳍的升力,提出了一种适用于低航速的约束预测控制方法。考虑减摇鳍失速角以及执行机构机械限制,结合系统实际选取代价函数,采用约束模型预测控制算法设计了低航速鳍减摇控制器。在仿真环境中加入控制器模型,结果表明,采用约束模型预测控制的减摇鳍可以有效减小船舶低航速时的横摇运动,验证了该算法在低航速减摇鳍控制方式的有效性。最后,针对某极地探险邮轮,在三大相似准则基础上,进行船模和减摇鳍操控软硬件设计。在水池中开展模型试验,分析对比水池实验数据和理论仿真数据,结果表明,零航速和低航速选用并设计的控制策略都具有理想的减摇效果,是适用的。