浮式生产储油卸油装置（FPSO）是开发深海油气资源的关键设备,因其具有建造周期短、适用性强及收益快等优点,现已在海洋工程装备领域中占有极其重要的地位。上部模块是FPSO生产系统中最为核心的部分,主要负责海底油气田产出物的加工处理。在FPSO建造过程中,上部模块的安装是非常关键的一环,目前在进行上部模块安装时主要采用起重船吊装的方式,但该方式适用性较差,往往会受到码头吃水的限制以及海上环境的影响,起重船租赁费用也相对较高,因此亟需一套适用于在码头安装作业、能提升大吨位上部模块的安装平台系统。本文正是基于此需求对FPSO上部模块提升平台的设计以及提升系统的升沉补偿技术进行研究。本文的研究工作主要包括以下内容:本文研究了FPSO在码头系泊进行上部模块提升安装时所受的环境因素,并分析出对FPSO船体升沉影响最大的因素,建立了FPSO升沉运动数学模型,提出在码头提升上部模块作业的适宜工况;拟合了潮汐的变化规律方程,探讨了潮汐对于船体升沉影响的大小,并依据潮汐的变化规律确定了上部模块安装作业的初始时间。研究上部模块提升平台的整体结构布置方案,分析上部模块的整个提升安装过程。对提升平台中的关键结构进行研究设计,利用有限元分析软件进行瞬态动力学仿真计算,同时校核提升工况下主要结构件的强度及稳定性,验证提升平台结构方案设计的合理性。研究FPSO上部模块提升过程中的升沉补偿系统,结合实际工况对上部模块的液压提升补偿系统进行整体设计,以求系统能够实时补偿提升过程中FPSO受外界环境影响所产生的升沉运动。基于PID控制原理,采用主从同步控制策略设计上部模块提升控制系统,并利用AMESim机电液仿真软件验证系统的升沉补偿能力和可行性,同时分析了上部模块提升系统补偿性能的主要影响因素。通过本课题的研究表明该提升方案的可行性,提升系统具有较好的升沉补偿能力。本课题将有助于为我国大型FPSO上部模块的安装技术提供新的思路和方法,提高我国在大型设备安装建造领域的综合竞争力。