用于深水安装作业的水面工作母船,由于受到风浪流的影响,不可避免地产生升沉运动。为保障实施有效的深水安装作业,需配备相应系统补偿工作母船的升沉位移。论文基于水下吊放安装作业的工作特点,综合考虑升沉补偿系统的工作原理、硬件构成、参数配备、及动力学响应等特性,提出一种适用于深水安装作业的升沉补偿系统总体设计方案。以某深水安装工作母船为研究对象,研究了母船升沉运动的频域及时域理论计算方法,给出了特定工况及参数下母船的计算结果,建立安装母船与吊装载荷动力学模型并进行仿真分析,寻求影响吊装载荷动力学响应的主要因素。比较分析被动式及主动式升沉补偿系统工作原理及工作特点,建立升沉补偿系统动力学模型,仿真分析系统动力学响应特性,比较分析不同补偿力下系统的补偿效果,进而找出给定参数下补偿力的最佳值。以补偿系统的工作能力为目标,建立补偿系统主要液压构件的数学模型,分别对液压缸、蓄能器及其他主要构件承载压力、初始状态、最大流量等参数进行了设计研究,依据相关标准完成液压构件的标准化设计,并对液压系统各工作阶段的性能进行演算验证。选用PID方法作为升沉补偿控制系统的控制理念,给出PID的控制原理及调节控制流程图。采用试凑法确定PID控制参数的选取步骤,以补偿系统负载与受力为基础,建立升沉补偿液控系统的数学模型,并进行系统仿真分析,调节参数得出不同控制目标下的最佳效果。给出深水安装升沉补偿系统构成,搭建系统总体硬件组成模型,确定系统主要组成构件的外形安装尺寸,并完成模块化封装设计。综合考虑系统各组成部分的分析结果,提出升沉补偿系统的典型性能指标,完成深水安装升沉补偿系统的总体方案设计。