半潜式平台对不确定环境扰动所带来的水平位置及艏向变化不具备自恢复能力,需要配备相应的位置保持系统来平衡外界扰动力的影响。锚泊定位系统具有装备成熟、结构简单、初装及运营维护成本低且控制方便等优势。但随着海洋石油开采不断向深海发展,传统锚泊系统的悬链长度及总重都急剧增加,进而导致系统布设的困难、安装复杂程度及费用的急剧增大。为了增强半潜式平台的定位能力,本文对其锚泊系统的组成进行优化,并提出一种主动式锚泊系统张力分配的方案,主要研究如下:(1)为提高半潜式平台抵抗外载荷的能力,提出一种计算半潜式平台位移的方法。该方法能够在已知外载荷的情况下,预算平台位移,进而提高定位控制器对前馈补偿的精度。通过比较汇交和非汇交锚泊系统在相同外载荷下平台位移、锚泊线受力及平台艏向变化之间的差异,将锚泊系统简化为汇交系统,提高了定位控制器的时效性。(2)对于布锚夹角的优化设计问题,提出了以平台静回复力、锚泊线受力均匀程度及艏向变化为优化目标,并利用改进的遗传算法对其进行优化。之后把优化后的结果反馈给锚泊系统受力模型,降低了锚泊线对破坏强度的要求。(3)为了提高海洋钻井平台在复杂海况下的安全性及经济性,提出一种在不同海况下自适应调整目标函数中K值权重的主动式锚泊定位方案。该方案通过控制锚机的收、放缆来调整锚泊线张力的大小,在保证锚泊线力场均匀分布的前提下,实现海洋平台快速准确的定位。考虑到目标函数中存在自变量的等式约束,使用基于降维的遗传算法来优化锚泊系统的张力分配,并对遗传算法进行改进来提高算法的收敛速度及精度:一是采用继承上一时刻精英个体的等距初始种群生成方法;二是结合自适应算法动态调整交叉和变异算子。该方案能够在满足严格等式约束的同时,提高海洋平台定位的时效性及精准性。