超大型浮动平台是由多个浮体模块连接组成,可用于未来深海资源开发、休闲旅游、生化加工、运输仓储、浮动机场以及可移动军事基地,是具有前瞻性和探索性的重大高端海洋工程装备。多模块浮动平台具有结构尺度大、构型复杂、流固刚柔耦合、强非线性等特点。鉴于多模块浮动平台的广泛用途和重要性,以美国和日本为首的各国学者对其动力学特性做了大量的研究。然而,针对超大型多模块浮动平台动力学稳定性控制的研究依然处于空白。本论文将采用网络动力学新方法建立超大型浮动平台的数学模型,深入开展多模块浮动平台的运动稳定性控制研究。研究始于二维平台结构,逐步拓展到三维结构;浮体模块涵盖了箱式浮体和半潜式浮体;开发的控制方法涉及基于振幅死亡机理的半主动控制、基于Backstepping的非线性控制方法、最优控制方法以及随机控制技术;这些控制方法可适用于规则波激励、非规则波激励、随机波浪、不确定海况以及作动器饱和约束等工况。结合控制算法,提出相应的连接器设计方案,对浮动平台指定自由度方向或全自由度方向实施运动稳定性控制。本文的创新性主要体现在:1)采用网络动力学新方法建立超大型浮动平台的控制模型。2)首次将主动或者半主动控制方法运用到超大型多模块浮动平台,极大改善浮动平台系统的稳定性。3)提出新型连接器设计方案。论文的具体内容包括:基于线性波浪理论和网络动力学建模方法建立二维多模块浮动平台的动力学模型。分别建立单个平台的水动力学模型、波浪激励、锚链模型、空气弹簧连接器,最后引入拓扑矩阵建立二维多模块浮动平台系统的动力学模型。应用数值方法分析平台的非线性响应特性,并应用谐波平均法求出浮动平台系统的半解析解,从而得到多模块浮动平台处于振幅死亡状态的参数边界。最后,在此参数区域内,应用半主动控制的方法控制浮动平台的运动始终处于小振幅的稳定振动状态。针对二维多模块浮动平台进行全自由度的主动控制。阐述了推进器的可控性布置方案。提出基于李雅普诺夫稳定性定理的backstepping方法对浮动平台系统进行全自由度控制。考虑到工程应用中,控制器输出受到饱和约束,因此针对饱和约束引起的非线性边界问题提出了技术处理方案。并且将控制结果和PID控制算法进行对比。此工作首次将非线性控制理论应用到多模块浮动平台上来,针对超大型浮动平台系统的振动,实施主动控制。考虑到浮动平台在海上运行时存在波况的不确定性,为了使控制技术更好的适用于环境的不确定性,探讨了合理的控制器布局方案、提出建立载荷观测器来预估不确定性波浪载荷,结合相应的最优控制算法,完成了三维多模块浮动平台的纵荡、横荡以及艏摇运动稳定性控制。使得系统在耗能最小的情况下,达到最优的控制效果。针对多模块浮动平台全自由度的运动控制,提出了三维自由度的推进器布局方案,并建立推进器的数学模型。将非线性控制算法与不确定载荷观测器和推进器优化均衡输出算法相结合,推导出非线性控制律,可以成功的抑制多模块浮动平台各个自由度的运动,并且载荷观测器可以很好的追踪未知波浪载荷。提出新型连接器设计方案,将环形橡胶弹簧和液压作动器结合,具备连接与控制双重功能。新型连接器可根据需要组合成为各种形式的连接组件,对指定方向实施控制。文中针对纵荡、垂荡、纵摇和艏摇运动设计一组连接器,并建立该新型连接器组的数学模型。基于随机振动理论和新型连接器模型,开发了一个基于频域分析的随机控制技术。相对于柔性连接器组和铰接连接器,新型连接器在抑制系统运动以及减小连接器载荷方面,具有巨大的优势。