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船用起重机的主动升沉补偿系统可以提高工作船在恶劣海况下作业时的安全性和效率，有效减小由船体升沉运动引起的缆绳张力变化。基于二次调节静液传动技术设计了船用起重机绞车驱动系统，建立了升沉补偿系统数学模型，构造了包含二次单元变量油缸位置环、二次单元马达速度环及起重机货物位置环的三闭环控制结构。随后，将船体的升沉运动作为可测干扰，应用结构不变性原理设计了前馈补偿器，并利用缆绳张力构造了起重机货物位移的状态观测器。最后通过仿真实例验证了控制器设计方法的有效性。