全球海洋油气资源总量约为全球石油资源总量的35%到45%,其中已探明的占到三分之一左右,当前仍处于勘探的早期阶段。并且随着陆地石油资源的开采,海上油气的开发成为世界各国的重中之重。作为海上油气开采的“血管”,海底管道的铺设技术及设备成为制约海洋油气资源发展的关键。软管铺设技术具有高速、低成本、安全的铺设特性,应用范围越来越广泛。目前国内的软管铺设工程大多引进国外产品及技术,我们急需打破技术空白,缩短技术差距。本课题的目标是通过对国外成熟的产品及技术的研究分析,设计软管铺设系统的总体方案,进而打破国外技术垄断,让中国拥有软管铺设技术的自主知识产权。本文首先通过研究国内外海底管道铺设技术,介绍各种常见管道铺设方法的特点,分析国外先进的铺管船及软管铺设系统的性能参数,对国内外铺管技术及设备进行了对比总结。对各种铺管方式的角度调整机构进行了研究。通过以上分析确定本系统的性能参数。介绍了软管铺设塔架角度调整机构的功能及工作方式,对角度调整机构在工作时的载荷情况及其对角度调整机构的精度影响进行了分析,确定了电液伺服方式与同步控制策略。通过根据角度调整机构的性能指标进行了液压机控制系统的元器件的计算与选型,确定了液压系统的原理图。进而对电液伺服系统关键部件建立了数学模型,通过拉氏变换确定了各个环节的传递函数及其具体参数,并通过绘制其频域特性曲线分析了系统的开环特性及系统的稳定性并在验证系统方案的同时对系统部分参数做了优化调整。通过建立AMEsim仿真模型,对液压系统的性能及开环特性进行了仿真分析,对多液压缸不同步的现象做了对比仿真实验。通过引入PID控制算法,建立了液压缸位置伺服及主从同步控制仿真模型,对系统的动态、静态特性做了仿真分析。通过建立ADAMS联合仿真模型验证了经典PID在该系统中的不足。其在一个工作循环中的同步精度满足设计要求,但由于系统采用了级进的形式,第一个工作循环与最后一个工作循环载荷差异非常大,因此对经典的PID控制算法进行了优化。通过引入模糊算法,对PID控制器的的参数进行实时优化,对模糊控制器进行了设计并且建立了AMEsim与Simulink的联合仿真模型。通过对整个工作过程的大范围载荷变化仿真实验,验证了模糊自适应PID控制器的控制精度满足系统的要求。