1.目的及意义

1.1目的、意义

起重机作为现代工业中重要的搬运工具，被广泛的运用于建筑业、港口运输业、制造业和冶金业等。在起重机的作业过程中，由于受到外界阻力（风力、摩擦力等）和起重机操作员的熟练程度影响，会造成定位不精确和负载摆动幅度大等问题。在现代大型港口中，每年都有少则几千万吨多则上亿吨吞吐量，且被运输的物品种类繁多，如此繁重的装卸任务，如果没有成套的起重运输机械来完成，那简直是不可想象的。所以说，起重机械并不是可有可无的辅助工具，而是组织生产时必不可少的生产设备。

我国的经济建设蓬勃发展，对起重机有着越来越大的需求，而我国起重机制造行业起步较晚，原有的基础较为薄弱，与工业发达国家相比还有较大的差距。我国现今的起重机控制系统大多是继电控制，自动化程度很低，导致起重机的操作多为人工操作，对驾驶员有较高要求，需要进行专门的培训，而且为了防止载荷摆动引起的各种事故，常常会限制起重机的运行速度。因此提高起重机的工作效率、减少起重机的安全隐患已成为当务之急，在这种情况下，起重机的防摆技术应运而生。

起重机的载荷防摆问题已然成为了国际上控制界的一个研究热点所在。据统计，起重机在工作的时候，有进30%的时间用在了定位时抑制载荷的摆动上面了，极大地影响了生产效率和装卸的速度，同时，载荷的摆动还对安全生产带来了极大的隐患，因此，起重机的防摆研究具有极重要的理论价值和实际意义。

1.2国内外研究状况分析

美国早在70年代就开始起重机防摆控制研究，但随着控制理论的不断发展和完善，研究方法也多种多样，如经典控制理论、现代控制理论、最优控制理论、滑块变结构控制、智能控制和自适应控制等。

美国学者Hanafy设计PD位置控制器和防摆控制器，其中防摆控制器是基于两种技术设计的；时滞反馈控制技术和模糊逻辑控制技术，并对控制方案进行了仿真研究和实验验证。

Sung-Kun Cho以桥式起重机三维模型为研究对象，提出了有位置伺服控制和模糊控制结合的控制方案，伺服控制用于起重机的位置和绳子的长度，模糊控制用于负载的消摆，二者的结合达到了极好的控制效果。

Ho-Hoon Lee提出了一种基于平衡点附近的动态模糊解耦控制方案和一种双闭环的控制方案，内环通过模糊控制器进行防摆控制，外环通过PI控制器进行定位控制，并对控制方案进行了仿真研究和实验验证。