本发明公开了一种波浪补偿海上廊桥多模态实验系统及其工作方法，所述实验系统包括升降模块、回转模块、平衡模块、俯仰伸缩模块、模拟平台和波浪补偿控制系统；本发明基于缩尺海上廊桥和模拟平台，采用模块化结构设计可以获得四种模态不同类型的海上廊桥实验系统，可在实验室内方便、快捷地进行不同类型廊桥的各种波浪补偿控制方案的实验验证，为海上测试和实船应用提供充分保证，风险低，且缩短海上廊桥研制周期，具有很好的便捷性、安全性、可靠性和经济性。本发明的人机交互界面，可设置海上廊桥实验系统必要的相关参数，实时显示和保存实验结果，具有灵活、友好、便于用户顺利地进行实验操作的特点，为分析各种控制算法的优缺点提供实验依据。