杨 斌，刘惠康，代文蕤

YANG Bin1, LIU Hui-kang2, DAI Wen-rui3

(1.成都理工大学 工程技术学院，乐山 614007；2.武汉科技大学，武汉 430080；3.武钢冷轧硅钢片厂 吊车车间，武汉 430080)

0 引言

桥式起重机作为一种现代搬运机械，是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要设备。它广泛地应用于室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所从事空中吊运和装卸任务。由于起重机在运行过程中，吊物因惯性或受到外部干扰（如：大、小车的加减速、起动和停车、风力）等影响，会使得吊物离开原有的平衡位置产生很大的摆动。这种摆动不仅使得吊物的装卸难以定位，降低了生产效率，而且还对周围的吊装人员和设备带来严重的安全隐患。因此在生产实际中桥式起重机往往是由经验丰富的专职司机人工操作。本文分析了桥式起重机在三维空间中的数学模型的仿真结果后，提出采用线性二次型最优输出调节器技术构造一跟踪控制器，以实现吊物的精确定位和消除游摆。

1 起重机三维动力学模型

一般地，要获得桥式起重机在三维空间中的数学模型是比较困难的。大、小车的位移，吊物的摆角以及吊物的起升高度都是随时间和场地情况而变化的。因此在很多参考文献中都只考虑了小车这一个运动平面，且钢丝绳的长度为某一定值时的这一简化情况。然而在生产实际中，为提高生产效率，通常大、小车的运动是同时进行的，因此有必要研究桥式起重机在三维空间中的动力学模型。……