本发明涉及海底桩基技术领域，具体涉及一种海上单桩预应力调节装置及其控制方法。所述海上单桩预应力调节装置包括：预应力绞盘，固定于单桩桩体上；重力锚，沉于海底设置；锚链，适于连接所述预应力绞盘与所述重力锚；检测模块，适于获取所述单桩桩体的状态参数；所述预应力绞盘适于根据所述单桩桩体的状态参数，拉紧或放松所述锚链。本发明提供的海上单桩预应力调节装置，改变单桩桩体上的作用力，实现单桩桩体自振频率的自动调节，避免风机在运行过程中由于自振频率偏移引起的共振危害，增强单桩基础刚度，提高单桩基础水平承载力，进而保证风机运行稳定性，延长基础使用寿命。