靠泊操纵被认为是最为困难的船舶操纵之一,人为操纵失误是导致事故发生的主要原因,减少人类在靠泊环节的参与,将主要任务交于更加稳定可靠的机器是当下和未来一段时间迫切实现的愿望。目前,自动靠泊研究大多将船舶停靠在泊位外较远处,对于最后阶段的平行靠泊研究在多工况支持和抗环境干扰方面尚有不足。为了进一步解决安装艏艉侧推的船舶在风、流干扰下各种初始状态的平行靠泊问题,本文做了相关的理论和仿真研究,具体内容如下:首先,为了能够衔接船舶通过其他靠泊方式在泊位外镇定,或带有一定初始速度驶向泊位的初始状态,通过将最后平行靠泊阶段的任务进行拆分和重组,设计了一套利用艏艉侧推器的通用自动靠泊系统方案,分为参数处理、控制决策、控制系统三个独立的模块,可以根据船舶当前的位置和姿态选择最为合适的操作步骤。方案的设计降低了对控制器的要求,易于工程实践,对安装了艏艉侧推器船舶的自动靠泊研究具有一定的启发意义。然后,针对港口环境特征,根据专家的靠泊操纵经验设计了控制系统所需的3个模糊控制器:艏向控制器、纵向控制器和横向控制器。另外,针对船舶在横向靠泊的过程中容易受外界干扰从而导致艏向发生偏转的问题,提出了一种并行控制的方式,避免了复杂的多输入多输出系统设计。最后,为验证自动靠泊系统和控制器的有效性,在航海模拟器平台上设置了一系列有风流干扰和无风流干扰的仿真实验:从泊位外镇定后启动平行靠泊、驶入泊位附近后带有一定初速度靠泊及其他特殊情况下的靠泊实验,均能较好地完成靠泊任务。验证了靠泊系统控制算法的有效性,并具有一定的抗干扰能力以及泛化能力。