近年来随着航运业的迅速发展,船舶运动控制仿真研究也越发重要。为了减少实船试验高成本、长开发周期的弊病,也为了对船舶运动控制中的各种算法进行快速仿真验证,本课题设计了能够模拟船舶在海平面上不同运动状态的船舶位置运动控制平台。本课题首先完成了半实物仿真平台的硬件设计与连接工作。工控机产生PWM控制信号发送给步进电机驱动机构,带动相互叠压的轨道层运动,运动状态通过激光测距仪实时反馈给工控机,完成步进电机的闭环控制。为了使仿真平台能够模拟真实的船舶运动情况,本文设计了船舶平面运动数学模型和长峰波随机海浪模型,并根据实船参数和具体的海浪数据信息完成了模型的建立。然后在纯仿真环境下进行验证,对船舶模型的回转试验和Z形试验的结果以及船舶对海浪的响应进行分析,验证模型的适用性。最后将模型进行计算机模拟,使半实物仿真平台按照模型推算数据运动。本论文结合实验室硬件条件与仿真平台的功能在RTX (Real-time Extension)拓展的Windows XP系统下设计了基于Visual C++6.0的界面控制软件,在满足仿真精度的前提下使控制界面更加友好。系统软件设计主要包括：平台测试程序、平台初始化程序、步进电机控制程序、激光测距控制程序、船舶层与海浪层实时控制程序、绘图程序等。从试验结果来看,本设计中的船舶平面运动数学模型与长峰波海浪模型均达到了半实物仿真平台设计的精度要求,实现了船舶层在海浪层干扰下的运动。可作为算法验证、仿真设计的专用平台使用。