在高海况下,减摇鳍的不稳定的水动力特性严重影响了减摇鳍工作的有效性。甚至导致船舶无法正常的航行,动态失速是导致这种情况的根本原因。船舶航行在高海况时,海浪的大扰动力矩作用于船上,船的横摇角度增大。横摇角的反馈信号作用在鳍的电液伺服控制器上,减摇鳍转动攻角增加来产生更大的控制力矩来阻止横摇运动的加剧。对于传统的控制系统,减摇鳍的转动攻角是一个保守的恒定的约束值,无论鳍角怎么变化都在控制的范围之内,不会有动态失速现象的发生。但在大风浪作用下,船的稳定性容易受到严重破坏。本文对高航速、鳍的不同转动周期的动态失速进行研究,使减摇鳍的转动攻角能够进行动态的约束,并且动态约束角就是不同转动周期下的最大动态失速角,鳍转动更大、更适合的角度来产生更大的控制力矩使船的稳定性加强。首先对给定的NACA0015鳍型,使用GAMBIT软件进行图形建模和网格划分。对计算流体力学以及湍流模型、离散控制方程、算法模型、UDF等进行了解和掌握,使用FLUENT软件对三维鳍进行数值模拟和仿真。对鳍在不同航速下的静态升力系数和阻力系数特性进行仿真,得到鳍在不同航速下的静态失速角,并且分析了航速对静态升力系数和阻力系数的影响。在动态条件下,对鳍在不同航速下的动态失速进行仿真,同样分析了航速对动态失速的影响。由于航速对动静态失速有较小的影响,不同转动周期下的鳍动态失速的研究方法被提出。在高航速下,对不同转动周期下的动态失速角进行仿真和研究,并对数据进行分析总结,得到了不同转动周期下鳍的动态失速情况。并通过曲线拟合的方法,得到了不同转动周期与最大动态失速角的函数关系,以及最大动态失速角所对应的升力系数随转动周期变化的函数。然后,对船舶横摇运动进行研究,分别研究了鳍的动态升力特性和控制力矩数学模型;对船舶的非线性非耦合横摇运动进行数学建模,并进行线性化;并且对海浪作用于船舶的横摇扰动力矩进行建模。最后,使用LQR控制器对船的横摇运动进行控制。把仿真分析得到的不同转动周期下的最大动态失速角应用于鳍角约束之中,同时也对鳍的最大动态失速下的升力系数值进行动态约束。考虑到遭遇角的变化,导致横摇周期发生变化,随着而来的鳍的横摇周期也随着变化,因此对鳍在不同转动周期的最大动态失速进行约束。在同样条件下也对鳍进行静态失速的约束。使用MATLAB软件对整个船的横摇运动系统建模仿真,得到了动静态失速约束下横摇仿真曲线,并对他们进行对比分析。和静态失速相比,动态失速约束能够更好的对横摇运动进行控制,并取得很好的减摇效果,加强了船舶稳定性。