本发明公开了一种船舶主柴油机余热组合发电系统的控制方法，主要步骤为：首先，判断当前时刻船舶主柴油机的排烟量Qt与船舶主柴油机最大排烟量Qmax的关系；当Qt≥20％Qmax，则船舶动力控制系统启动发电系统；其次，根据船舶所需的发电量A，发电系统采用不同工作模式进行发电。本发明的方法对实际发电量需求的判断，使得汽轮机和动力涡轮在不同工况范围下的单独或耦合运行，扩大了主柴油机的余热回收范围，提高了余热回收量，耦合发电装置通过联合控制，实现主次分明，相比两个机组控制系统的简单叠加实现了逻辑耦合和系统简化，保证了耦合机组对主柴油机宽工况范围的适用性。