燃气轮机和柴油发动机驱动发电机在军事或商业船舶中有着非常广泛的应用。其电力系统是提供船舶动力的最基本系统,包括发电机和配电系统。发电装置带有原动力和同步发电机,其速度和电压的控制通常采用常规的比例积分微分(PID)控制器,控制效果一般较差。燃气轮机和柴油发动机的效率和输出功率将随着环境温度,燃料类型和旋转速度的变化而变化。而这种变化,极大地影响了发电效率、燃料消耗和装置的性能。因此,本论文首先分析了燃气轮机的输出功率和效率与环境温度和燃料类型之间的关系。通过实验数据得出环境温度和燃料类型对燃气轮机的输出功率的影响,燃气轮机的输出功率是环境温度和燃料类型为变量的函数。其次,针对船舶柴油机的速度控制,为了获得更好的控制性能,设计了自适应模糊逻辑控制算法用于调整的PID参数。利用MATLAB软件,建立了仿真测试程序,仿真结果表明,传统的PID控制器超调量较大；自适应模糊PID控制器应用到系统中,响应更快,且无超调。其次,为了获得更好的动态和静态性能的输出,利用遗传算法理论,设计了遗传优化PID控制器,并和自适应模糊PID进行了对比分析,仿真结果表明,使用遗传算法优化后的PID控制器,系统响应变得更快,控制效果更好。最后,针对同步发电机的励磁控制系统,设计了PID控制器替代了已有的PI控制器,避免控制元件的老化,反馈信号和负载变化的问题。应用PID控制器之前,首先利用MATLAB分析了自动电压调节器(AVR)的频率响应特性,然后引入PID控制器完成了不同的输入干扰下的AVR动态响应,并通过根轨迹法完成了应用前后的性能对比,结果表明,加入PID控制器后能够提高系统的响应时间,减少超调。此外,为了更好地提高AVR的性能,设计了模糊自适应PID控制器,仿真结果表明这两种控制器都能解决AVR的超调现象,能提高AVR的自动调节性能,而模糊自适应PID控制器具有更好的控制效果。