在作业过程中,浮动钻井平台由于海浪的影响会做上下升沉运动,这将导致钻头、起重机吊钩等跟随上下起伏,影响钻压变化、使水下装置不能准确下放安装、补给不能正常进行,影响平台上的作业。在高危海况下,可能会使吊钩、钻头等脱落,带来安全隐患。因此要使大海况下平台仍能正常作业,对升沉补偿系统进行研制具有重要的意义。本文对平台的升沉运动进行了研究,分别基于六自由度平台和电动缸设计了升沉运动模拟装置计算机控制系统,用来模拟浮动钻井平台在作业过程中的升沉运动,为日后的升沉补偿控制研究提供了理论基础和实验条件。本文首先基于六自由度平台搭建了升沉运动模拟系统,通过对钻井平台在海浪作用下的升沉运动规律、平台的六自由度姿态进行了研究,建立了实际装置升沉运动的数学模型。分别设计了开环控制系统、闭环控制系统,利用C#搭建了人机界面,开发了控制器。通过调试实现了基于六自由度平台的升沉运动模拟系统的计算机闭环实时控制。其次,为了更好地模拟升沉运动,本文基于伺服电动缸平台搭建了升沉运动模拟系统。根据控制需求选择了相应的控制模式,对硬件系统进行了配置、连接。并基于P-M谱对长峰波海浪进行了仿真,得到了长峰波海浪的数学模型。鉴于STEP7只能实现简单的PID控制,且不利于复杂海浪模型的实现,本文基于PPI协议实现了MATLAB与PLC的通信,并分别对开环系统、闭环系统进行了设计及实现。为了提高控制系统的实时性和控制精度,提出了一种基于前馈-反馈的闭环控制策略,并在实际装置上进行了应用,取得了较好的控制效果。最后,利用姿态传感器MTi-300对电动缸升沉模拟平台的加速度进行了测量。基于数字平均滤波算法对开环和闭环控制下平台运动的加速度数据进行了预处理,进一步说明了系统较好地实现了闭环实时控制。并对闭环实时控制下的加速度曲线进行了滑动加权平均滤波和频域低通滤波处理,通过对比分析,表明了频率滤波有着比时域滤波更好的滤波效果。