我国船舶产业正处于蓬勃发展阶段,从配套产品的设计研发到运营服务的相关技术正在快速推进,人们也越来越追求其系统的智能化设计和管理。而推进系统作为船舶动力系统的重要组成,与能量传递和船舶运动密切相关,但其系统组成复杂,不仅要关注各个组成部分的单独性能,还需要关注系统整体的配合性能,需要把推进系统作为“整个系统”进行研究。对于系统整体的配合性能不仅是考虑推进系统的动力性,而且要考虑更多的操纵性、经济性和安全性。本文根据38800DWT散货船的工作原理及相关设计规范,总结了推进系统的建模结构和要求,基于MATLAB/Simulink仿真软件建立了三自由度运动的推进系统操纵性能仿真平台:建立了包含柴油机Mussel模型、螺旋桨扭矩模型、船舶阻力模型和船舵模型在内的基础推进系统模块,还建立了可实现多工况仿真功能的三自由度MMG(Manoeuvring Model Group)操纵模型,建立了包括主机转速控制与船舵控制在内的控制系统模型和环境干扰模型,完成的推进系统整体性能的仿真平台能够应用于该散货船推进系统的性能研究。同时,基于船舶实际航行状态,本文分析了一般船舶不同的航行条件,并结合不同航行条件总结了船舶可能运行的不同工况。然后基于已建立的性能仿真平台对船舶的设计工况和变工况进行仿真,总结出推进系统稳态和动态的运行特性。讨论了阻力特性变化和操纵条件变化对推进系统配合性能的影响,分析性能参数的影响因素和变化趋势,为改善推进系统性能和优化控制提出一定参考意见。并最后提出一种基于不同操纵模式下油耗预测的航行优化方法。本文的研究工作为船舶推进系统性能的研究服务,建立的仿真模型可作为综合评价设计结果和运行参数变化的工具,并提供模拟平台。