船舶受风、浪、涌等复杂海况的影响,难以正常实施海上作业和海底施工。因此,为了使舰船在复杂海况下安全作业,本文提出了一种混联操作臂补偿方案。补偿式混联操作臂并联补偿部分具有升沉补偿大,承载能力强的特点,从而为海上作业设备提供更稳定的操作环境。本文应用螺旋理论对补偿式混联操作臂的并联机构进行了等效分析,并采用闭环子链对并联机构进行解耦设计,然后对解耦设计的并联机构进行输入选取,进而求出并联机构的位置反解。根据机构位置反解以及约束条件,得到了并联机构的工作空间。基于实际应用需求,对串联部分机构构型进行设计分析,并采用D-H法求出了串联部分的位置正解;与此同时,建立了机构运动学模型,得到了并联机构速度映射,并对其加速度进行分析;此外对补偿式混联操作臂摇荡补偿进行分析,同时进行了数值算例分析和仿真验证。针对控制系统延时带来的影响,本文对舰船运动预测进行了研究,应用最小二乘法和RBF神经网络对海上采集到的数据进行预测分析,同时对RBF神经网络预测后的数据进行了滤波处理。本文针对实际的工程需要求出了液压阀控位置伺服控制系统的传递函数,并应用PI控制器进行控制。应用稳定边界法整定了PI控制器的参数。分析了系统超调原因并对其进行修正,最后应用Simulink仿真软件得出了位姿控制各个自由度上的误差曲线。