庞振华，刘 放，吴 涛 ，唐 语

(西南交通大学机械工程学院，成都 610031)

当前，随着自动化的快速发展，起重机的防摇技术成为科学研究的发展方向。目前防摇领域主要分为两部分，包括机械防摇和电子防摇。

机械防摇主要通过设计起重机的机械结构达到防摇的目的。目前，在机械防摇领域，任昭鹏[1]采用一种基于三索限位的机械式防摇摆装置；吴俊杰等[2]提出一种吊盘式机械防摇方案；在电子防摇领域，Lee[3]提出高速负载提升的架空行车防摇摆控制新方法，研究结果表明，上述防摇方式能有效地抑制吊重的摆动。吕锦超等[4]提出了分别控制小车位置、重物摆角的小车-集装箱系统防摇控制方案；李松等[5]提出利用模糊算法与PID控制相结合构成起重机防摆系统；付子义等[6]提出应用最优迭代学习控制的方法,实现对系统的定位以及防摇精确控制；Kawai等[7]提出了一种用于集装箱起重机的带有图像传感器的防摆系统;Yamamot等[8]提出了一种用于定速起重机的简单防摆控制算法；Caporali等[9]提出使用计算机视觉跟踪和自适应粒子滤波来控制闭环中的防晃动，梁利华等[10]研究了电液负载仿真台。

为了提高起重机的工作效率，本文研究了在PID控制器的作用下，影响吊重摆角的因素。采用拉格朗日方程推导动力学模型并对其进行一定简化，最后得出系统的状态方程。通过仿真和试验得出不同摆长的情况下，吊重在控制器下的摆角变化。

1 起重机动力学简化模型

1.1 建立抽象模型

起重机运动模型如图1所示，主要由小车、吊重、摆杆及横梁组成。……