本论文在传统自由自航模型基础上增加了运动姿态的自动化控制系统与数据的采集与存储系统，从而提出了“自控船模”（Automatic-controlled Research Model of Ships，ARMS）这样一种概念，并以其开发作为论文的主要研究内容。 目前，进行船舶航行性能的研究分为理论手段与实验手段。理论手段结果是否可靠，需要实验结果进行验证。实验的开展往往需要理论作为指导。实验分为实船实验与缩尺比例实验（模型实验）。传统的模型实验按类型可分为：拖曳阻力实验、螺旋桨实验、操纵性自由自航实验及约束模实验等。其中，螺旋桨实验包括敞水实验、船模自航实验，结合阻力实验的结果完成船舶推进性能的分析；约束模实验测量船舶水动力导数。目前，操纵性实验研究中的热点之一是采用系统辨识的理论对船舶自由自航实验或实船实验结果进行分析，可以得到其水动力导数的数值。笔者通过研究发现，该理论应用于推进问题的研究同样可行，即通过模型自由航行实验进行分析，可以得到螺旋桨水动力系数。进一步的研究发现，传统的自由自航模型系统无法满足实验及理论分析的需要。为此，笔者将运动的自动化控制系统及数据采集系统加装到传统的自航模上，从而形成了一种新型的实验系统，即自控船模。 笔者开发了两型自控船模系统，分别是ARMS-Ⅰ型与ARMS-Ⅱ型。包括推进系统、操纵系统、运动控制系统与数据采集系统。船型分别是高速单体船与三体船。完成了船体部分、轴系、舵系的设计与加工，PLC及PAC的选购、主机的选型与采购、螺旋桨及舵的设计、自航实验的设计、运动控制程序与数据采集程序的编写。 Ⅱ型相比Ⅰ型，主要在推进与操纵系统上进行了改进与深化研究。Ⅱ型完善了模型船体部分的加工工艺，同时各系统的模块化工作进行的更加彻底，方便系统从一个船体移植到另一个船体。运动控制系统核心模块与操纵系统核心模块安置于一个单元之内，该单元拥有抗沉性，即使模型发生倾覆，昂贵的设备也不会损失。 进行了推进性能试验与操纵性能试验，包括静水阻力试验、自由直线自航试验与连续回转试验。并采用系统辩识的手段对实验结果进行处理，得到了KT-V/nd关系曲线。 试验表明了自控船模系统，既可以高效率完成传统自由自航模型试验，又可以完成设计的新型实验，与系统辨识手段结合，可以对船舶综合航行性能展开研究。 该系统能够在不进行约束模型试验情况下得到操纵性方程水动力导数，可以在不进行螺旋桨敞水试验的情况下得到其水动力参数，因此，有别于任何传统的流体性能实验手段，是一种全新的实验系统，在水动力研究中拥有着良好的应用前景与发展潜力。