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针对随机扰动下船舶的动力定位控制问题，将基于无迹卡尔曼滤波的滚动时域估计与非切换解析模型预测控制相结合提出一种非线性控制器设计方法。应用基于无迹卡尔曼滤波的滚动时域估计结合差分法所得的离散模型设计非线性滤波器，获取系统状态估计值，并采用无迹卡尔曼滤波方法计算到达代价；参照船舶动力学模型，应用非切换解析模型预测控制方法，设计动力定位非线性控制器。将所提出的方法应用于某供应船动力定位控制器的设计。通过仿真验证了所设计的动力定位控制器的有效性。