绳索系统被广泛应用,尤其在应用于工业生产、国防建设中对精密载荷进行运输、组装等的工序,需要对载荷进行精确的水平或预置姿态调节以满足特定要求。由于绳索为柔性体及相互之间的耦合,绳索系统的建模和控制均有一定的难度,因此设计具有自动姿态调节的绳索系统并对其建模及控制研究有着重要的理论和实际意义。本文在对绳索系统姿态调节方法的分析基础上设计了一套绳索载荷姿态调节系统样机,主要完成的工作有:设计了样机的组成结构和联动方式,并建立了三维数学模型。在研究三维模型难以用建立传统的数学模型方法求解后,采用了沿XY两坐标轴将其分解为两个独立的子系统,并分别设计了遗传算法、基于BP神经网络及最小二乘算法的自适应模糊控制器的研究方法。采用了嵌入式控制平台并进行了硬件选型:主要包括角度采集模块、电机驱动模块,依据算法编写了相应的软件;用LabVIEW设计了上位机界面,实现了对调节过程的实时显示。仿真实验采用实验水平调节数据用MATLAB对所设计自适应控制器进行训练,通过对比网络的输出与实验输出及调节曲面,得出比较吻合的结论;另外采用小型载荷对系统验证:分别对水平、预置姿态、扰动状态进行调节,实验结果表明:在系统承载范围内可以实现精确的姿态调节,响应速度快。该调节方法为载荷姿态的精确调节提供了一种快速有效的方法。