浮式钻井平台进行作业时,会在海浪的影响下进行上下升沉运动,带动游车大钩上下运动,严重时甚至会使钻头脱离井底,影响钻井作业的顺利进行。因此,为了保证钻井作业的正常进行,必须使用升沉补偿装置。我国在这一方面的研究起步比国外的要晚很长时间,这就造成了我国现有的一些升沉补偿技术和设备等要落后于国外的发展很多,因此对于这方面的研究具有重要意义。目前,升沉补偿装置有多种类型,包括游车大钩升沉补偿装置、天车升沉补偿装置、绞车升沉补偿装置等。其中,绞车升沉补偿作为一项新技术,具有独特的性能优势,凭借其传动设备简单、设备重心低、系统结构紧凑、补偿行程不受限、应用领域广泛等得到较高的重视。结合对国内外资料的调研,本文以课题所涉及的海洋钻井平台为研究对象,针对绞车升沉补偿系统的控制策略进行了探索和设计。首先,为了进行控制策略相关的研究,本文结合海洋钻井平台的设备及参数,进行了绞车补偿系统理论模型的搭建。分析并提出了系统升沉补偿的位移闭环控制方案;同时,为解决系统在升沉补偿启动和停止时刻存在波动的问题,提出了软启动/停止的控制方案。然后,进行了升沉补偿运动控制方法的选择和改进。根据搭建的系统理论模型,建立了系统的传递函数,分别对PID控制、内模控制、Smith预估器等控制算法进行仿真研究,对比分析各方法的优劣,并初步选取了系统的控制方法。为进一步分析控制方法存在的问题,搭建系统整体Simulink模型,采用设计的系统控制方案进行仿真,分析控制效果。并根据发现的问题,对控制方法进行了适当的改进,主要包括系统的抗干扰能力和模型的匹配问题。对现有的升沉补偿试验台进行了改造,将控制策略编写为相应的控制程序,并利用试验台进行了控制方案的相关实验,包括软启动/停止实验、PID控制实验以及PID-Smith控制实验等,通过实验验证了补偿绞车运动控制策略的实际控制效果,为实际绞车升沉补偿系统控制方案的设计提供了理论基础。