近年来我国大力发展海洋强国战略,海上作业日趋频繁,为保障海上作业的安全及有效性,升沉补偿技术逐渐被重视。由于我国升沉补偿技术研究起步较晚,国内缺乏成熟可靠的具有自主知识产权的升沉补偿装置。本文以二次元件在升沉补偿系统中的应用需求为背景,研究二次元件的配流盘结构对二次元件性能特性的影响,探究其作用机理和影响规律,并基于二次调节转速控制原理,设计二次调节双闭环转速控制系统,验证二次元件在升沉补偿系统中的应用,最后通过实验验证,证明本课题提出的方案满足升沉补偿系统对二次元件的需求。首先,分别介绍二次调节系统以及升沉补偿技术,归纳国内外研究现状与趋势,确定本文的研究内容并总结课题研究意义;其次,介绍二次元件的组成及其四象限工作原理,对二次元件进行全面的数学建模,推导柱塞运动方程并分析斜盘的受力情况,为后续仿真建模提供理论基础;再次,基于AMESim软件建立二次元件仿真模型,利用MATLAB计算出过流面积并导入配流盘模型中,对二次元件进行仿真,探究典型的配流盘阻尼结构（三角形阻尼槽、U型阻尼槽）对二次元件输出流量,转矩,转速的影响,为二次元件对称配流盘阻尼结构设计提供指导意见;从次,基于模糊PID控制原理,设计二次调节转速控制系统,与传统PID控制形式进行对比,并分析系统压力、转动惯量、粘性阻尼、变量油缸直径等参数对二次调节系统性能的影响,然后探究该控制方式在升沉补偿中的应用,并在AMESim-MATLAB联合仿真平台进行仿真分析,初步验证二次元件可以有效地工作在升沉补偿系统中,并且回收部分重力势能达到节能目标;最后,完成升沉补偿实验台的液压系统设计,并在绞车型升沉补偿实验台上分别对二次元件进行性能测试以及升沉补偿实验验证。传统电控变量柱塞泵和变量柱塞马达工况单一,而二次元件能够兼顾上述两种工作模式,并且灵活切换,具有控制响应快,精度高的优势,因此在多个领域具有广泛的应用前景。其多种多样的控制模式不仅提高了升沉补偿系统的补偿精度,还能够能量回收,节约能源,这对于二次元件的实际应用具有重大意义。