为提高深海有缆水下机器人吊放作业的安全性，提出一种复合液压缸式半主动升沉补偿系统，介绍系统的工作原理，并利用AMESim分别建立了系统在被动升沉补偿模式与半主动升沉补偿模式下的仿真模型。对比分析了不同升沉频率下系统的补偿性能和补偿过程中复合液压缸活塞位移与蓄能器压力的变化规律。分析结果表明，所提出的半主动升沉补偿系统能有效降低周期性母船升沉运动对铠缆张力和中继器位移的影响。