与螺旋桨驱动船舶相比,喷水推进船舶在操纵性、快速性和机动性方面都有较大优势。国外的喷水推进技术与研究起步较早并且处于领先水平。国内喷水推进船舶研制有半个世纪历史,小型产品已经系列化,但喷水推进控制系统性能还有很大提升空间。本文建立某9吨双喷水推进船舶的运动控制模型、推进器控制系统模型以及推进泵模型;对所建立的喷水推进船舶进行了回转试验仿真;通过控制系统参数和现场实际控制系统开环数据采样,辨识出具体控制系统传递函数;对双喷水推进船舶设计了模型预测控制器;对执行机构设计了含内环观测器的模型预测控制器,并且设计了推力分配算法。首先基于双坐标系和MMG操纵性方程建立了喷水推进船舶运动控制模型。运用实验数据和理论模型得出一套用于计算直航阻力的公式,并且介绍了用于计算水动力系数的元良图谱回归公式。最后运用MATLAB中Simulink模块对该双喷水推进船舶进行了船舶操纵性实验（回转试验）的仿真,并分析该船舶的操纵性能。介绍了喷水推进器控制系统（操舵、倒航系统）的组成部分,并通过机理分析建立了各个部分的数学模型以及传递函数模型。将各部分传递函数模型相结合最终获得推进器操舵系统和倒航系统传递函数模型并运用实际系统的具体参数和现场采集的喷水推进器开环数据辨识得出传递函数模型中的各个参数,并进一步给出了操舵系统的模型输出和实际输出。考虑到操纵性方程的多输入多输出以及船舶在运行过程中需要对未来状态进行设计等特点,本文对喷水推进船舶运动控制模型设计了非线性模型预测控制器。为了验证控制器的有效性,将其与PID控制器进行了对比,结果表明非线性模型预测控制器在调节时间和跟踪精度上都优于PID控制器。为了更高效的控制基础控制层,本文设计了含内环观测器的模型预测控制器,为了验证控制器的跟踪性能和抗扰动的特性,将该控制器与PID控制器进行了对比。对比结果显示该预测控制器在跟踪精度和抗扰动能力上都强于PID控制器。为了实现船舶控制系统中运动控制层和执行机构层的连接,本文介绍了一种以功率最小为目标的推力分配策略,并对运动控制层控制器的推力输出进行了分配。本文研究的是双喷水推进船舶的运动控制,其中包括运动控制层控制、执行机构层控制和推力分配。