现在动力定位(Dynamic Positioning,DP)系统在研究和应用上都已经非常成熟,但关于相对水面动目标的动力定位技术在国内还不曾具体研究过。本文提出了相对漂浮船舶动力定位的跟踪控制的概念,不是传统的定点定位和循迹跟踪,而是要求定位船跟踪一个在海面上自由漂浮的目标船,使两船始终保持相对固定的位置和艏向,并对该技术进行初步研究。本文建立了动力定位船舶的低频运动和高频运动数学模型、推进器模型、测量模型,同时对风、浪、流等外界环境扰动的数学模型进行描述。自由漂浮船采用了与定位船相同的数学模型进行仿真。给出了定轴推力器与全回转推力器的布置以及推力分配策略。介绍了数字式PID的控制算法,给出了神经网络的学习方式、网络结构等有关概念,着重分析了有关BP网络和对角回归网络(DRNN)的特性。结合相对自由漂浮运动船舶的动力定位系统设计了基于神经网络的BP—PID和DRNN—PID两种控制器用来对定位船加以控制。最后结合所设计的控制器进行仿真研究。同时将DRNN—PID控制器跟BP—PID控制器的控制效果进行比较。最后,通过对系统的仿真结果可以看出,DRNN—PID控制器具有控制精度比较高、响应时间比较短及稳定性比较性强的特点,对不同海流的干扰具有一定的适应能力。同时也验证了本文系统模型的正确性和准确性,表明该控制方法具有一定的理论意义及实用价值。