船舶的运动与风浪密切相关,在船舶控制系统的设计与研究中,必然要考虑海浪的影响,因此,需要建立一个精度较高的海浪实时仿真模型。目前,国内外研究文献表明,关于海浪的研究多数为数据统计和仿真试验,在实际应用中缺乏说服力,所以,建立高精度的海浪实时仿真模型十分必要,为此本实验室开发了船舶横荡、纵荡、首摇的船舶位置控制半实物仿真平台,并在该平台上建立了二维海浪的实时仿真模型。在船舶位置控制平台的硬件设计方面,本试验主要完成了平台的机械结构、驱动、数据采集的硬件设计。平台由步进电机组驱动的四条轨道组成,上面两层和下面两层分别表示海浪层和船舶层,用来模拟海浪和船舶在平面两个自由度的运动；海浪层与船舶层的控制指令由两台独立的工控机产生,分为方向、使能、脉冲三种控制信号,分别作用于各步进电机驱动模块,实现船舶运动平台的位置控制。本文主要介绍了海浪相关参数及数学模型,分别用幅值响应算子法和力矩法求出船舶对海浪的响应函数,通过Matlab仿真比较两种方法的优缺点；根据仿真过程和结果分析,在半实物仿真中采用力矩法,将其位移响应函数和速度响应函数离散化,按照“育鲲”轮的水动力系数和海浪谱分析的原理建立海浪仿真模型,分别用开环和闭环两种方法将其应用于半实物仿真平台,结果表明：加入闭环反馈的海浪模拟效果更佳。在海浪的半实物仿真中,通过改变频率信号的大小和方向信号,可以改变海浪层的运动速度和方向,使该半实物仿真平台可以模拟不同海况下的海浪,既具有较高的实时性,又能满足仿真精度的需求,可用以检验作为第三方的船舶运动控制器的各种算法在外部风浪干扰下的控制能力。