在高速航行的情况下,全浸式水翼艇的水翼可以产生升力,依靠水翼产生的升力,就能使全浸式水翼艇的船体被托出水面。因此,对其他种类船舶行驶状态影响较大的兴波阻力和摩擦阻力就能被极大地克服。同时海浪对全浸式水翼艇船体的冲击也可以得到相当大程度的减轻,使全浸式水翼艇得到了良好的适航性。但是在翼航的状态下,全浸式水翼艇的静稳定性还需要进一步的提升。本文主要研究的是在长峰波随机海浪中航行的全浸式水翼艇的纵向运动的姿态控制,即纵摇和升沉。本论文主要开展了以下几个方面的研究工作:首先,本文介绍研究此项课题的目的及意义,针对课题的研究方向总结论文的结构框架。并且介绍国内外水翼船舶的发展概况以及全浸式水翼艇的控制方法及其技术的发展历史。本文的研究对象是全浸式水翼艇,为了达到对全浸式水翼艇纵向运动的控制,采用添加可控式襟翼,并对全浸式水翼艇的各个结构进行分析。然后,建立长峰波随机海浪的数学模型,得到海浪对全浸式水翼艇的纵向干扰力和干扰力矩。再根据全浸式水翼艇的总体结构特点以及对它的控制要求总结出全浸式水翼艇的数学模型及状态空间方程。在未加控制器的情况下,利用Matlab的simulink对全浸式水翼艇在不同有义波高、波向角以及航速的情况下进行仿真,观察其在不同情况下的升沉和纵摇的变化情况,对得到的数据进行统计分析。接着,首先设计滑模控制算法,并选取合适的参数。但为了弥补滑模控制常见的抖振特性,本文对H_∞状态反馈控制进行研究,在将控制器加入控制系统后,重新进行仿真,与滑模控制的情况下全浸式水翼艇的纵摇和升沉作对比,观察在特定海况下,全浸式水翼艇的纵向运动姿态是否更加稳定。最后,全浸式水翼艇在随机海浪中航行时,必然会有一些不确定性因素,主要是在建模的过程中有一些不确定的参数以及在线性化的过程中会有一些高阶项被忽略掉。分析这些不确定性参数以后,得到含有不确定性参数的全浸式水翼艇状态空间模型。设计鲁棒滑模重复控制器,利用重复控制器和状态反馈环节减弱外部干扰即海浪对全浸式水翼艇艇体的作用,利用滑模控制器减少系统本身的不确定性对纵向姿态的影响。