海洋资源的勘探与开发能力,是衡量国家海洋技术水平的重要标志,而海底钻机是研究海底地质结构、寻找矿产资源、进行大陆架工程地质勘察和完成其他海运基本建设任务时最重要的装备之一,因此提高国家海洋技术水平必须有先进的海底钻机。海底钻机工作面倾斜度是影响海底钻样的重要因素之一,决定了钻探取样的完整性、钻具的使用寿命以及钻机本身的安全和寿命。本文在研究和分析国内外海底钻机调平系统基础上,结合海底钻机工作环境,对海底钻机自动调平系统关键技术进行分析研究,分析了钻机调平的原理,建立了钻机调平的数学模型,提出了一种简单可行的“高”、“单”、“一”的四支腿调平策略,设计了一种基于电液比例控制技术的海底钻机自动调平系统。具体内容如下：论文针对海底钻机调平系统广泛采用三支撑结构,提出了抗干扰能力、抗倾覆能力更强的四支撑结构,确定系统采用液压驱动方式。分析支腿采用固定支撑调平时,支腿横向移动困难且支腿与工作面作用力增大,提出支腿采用滚动可控支撑,将调平过程简化为两次“绕轴转动”,可直接求出支腿伸出量,实现“一次调平”,提高了调平系统效率；为防止支腿收缩发生腿软,提出“向高点看齐”的调平策略；采用“单向调节”的控制策略可有效避免耦合,提高了系统的稳定性。将电液比例控制技术应用到海底钻机调平系统,提高了调平精度；同时对电液比例控制系统建模,并推导出系统传递函数,列出特征方程式,根据胡尔维茨稳定性判别法,确定电液比例控制技术应用于海底钻机调平系统是稳定、安全和可靠的。根据系统调平原理和调平方式,对系统进行硬件设计,包括系统控制电路设计与液压系统设计。系统控制电路设计包括电源模块设计、信号采集模块设计、主控单元设计、电磁阀驱动模块设计、电液比例阀控制模块设计以及通信模块设计；分析各模块特点以及控制需要选择合适的元器件,设计合理的电路连接图。根据液压系统功能要求绘制液压系统原理图,确定液压系统基本回路；分析系统设计要求以及工况,确定系统工作压力,计算各主要液压元器件参数,选择与参数相匹配的液压元器件。在硬件设计基础上,根据系统工作要求,进行软件系统设计。软件系统需要实现的基本功能包括支腿压力信号采集、倾角信号采集、电磁阀驱动和比例阀驱动。将基本功能按照一定控制逻辑进行组合构成软件系统主要功能,包括海底钻机着陆防倾覆、“虚腿”控制与系统调平。调平系统工作过程中的倾角、压力、着陆状况、虚腿状况等信号需经串口发送给上位机进行显示监控。论文最后在室内进行了系统软硬件的联合测试,对采集数据进行分析得出论文所设计调平系统是符合设计要求的,对实际应用具有重要的指导意义。总结论文,并针对其不足提出了新的工作展望。