随着海洋资源探索进程日益加快,对水下机器人技术的需求也日渐增长,其中ROV被广泛应用于各种复杂的水下任务中。对于带有中继器作业模式的ROV在作业过程中,海上作业船舶受海浪的影响而产生升沉运动,将对ROV与中继器的对接环节产生影响。因此建立有效的ROV升沉补偿（绞车）系统能够大大提高ROV作业效率与安全性。本文根据ROV主动升沉补偿性能需求,通过理论分析和仿真计算对ROV主动式升沉补偿控制系统展开研究,设计一种基于预测原理的位移补偿控制算法,具体内容如下:首先,介绍了本文的研究背景与意义,对升沉补偿技术进行简要的叙述,综述了国内外升沉补偿技术研究成果,明确本文主要研究内容;其次,对船舶在波浪中的升沉运动响应展开研究,建立船舶升沉运动预测模型,获取各海况下母船升沉运动仿真序列;然后,分析ROV布放系统,确定ROV主动升沉补偿装置,推导升沉补偿系统的动力学方程,建立ROV主动升沉补偿系统仿真模型;最后,针对ROV主动升沉补偿系统负载特性和补偿性能需求,构建自抗扰位移补偿控制算法,并在此基础上融合母船升沉运动预测模型,提出一种适用于位移补偿系统的自抗扰预测控制算法（ADRPC）。仿真结果验证了ADRPC控制算法在不同海况下都具有良好的升沉补偿效果,满足ROV主动升沉补偿系统要求。