为解决烟叶复烤厂袋装烟叶卸装困难的问题,设计了一款基于桥式起重机的烟叶卸装设备。但由于桥式起重机的欠驱动特性,其非完全可控的负载会产生无法直接约束的摆动,目前实际生产中运用的桥式起重机大多依赖人工操作台车的运动来抑制摆动,这种抑制摆动的方式难以把握且非常考验人工经验。故本文主要针对烟叶卸装设备建立了动力学模型,对设备台车的轨迹规划与消摆控制方法展开研究。本文设计了烟叶卸装设备整体方案,利用欧拉-拉格朗日方程建立起烟叶卸装设备的动力学模型,考虑到台车自身运动情况,将模型简化以便展开研究。运用了时间最优以及摆角约束两种轨迹规划方法来规划台车轨迹,采用时间最优轨迹规划方法是将复杂的台车轨迹规划问题转换成方便求解的非线性规划问题,构造出台车轨迹的待优化目标函数,运用了高斯伪谱法来简化该目标函数以便求解。而摆角约束的轨迹规划方法优先考虑负载摆角的约束,构造出时间与最大摆角之间关系的目标函数,利用粒子群算法计算该目标函数的最优解。计算结果表明,时间最优轨迹规划方法以及摆角约束的轨迹规划方法都能在相同参数下,有效抑制负载摆角,使系统的安全性能更高。为了使台车能够按照规划的轨迹运行,本文采用一种自适应滑模控制方法,利用负载摆动角度以及台车期望位置与实际位置之间的误差来构造了一个耦合变量,采用了趋近律设计出滑模控制律,其中的趋近参数采用了自适应算法进行自适应估计,利用Lyapunov稳定性理论分析了控制器的稳定性。在相同参数下采用Matlab软件将该控制器与传统滑模控制器相对比,对比结果表明,在面临许多未确定的模型参数情况下,本文采用的自适应滑模控制方法能够取得良好的轨迹跟踪性能,验证了自适应滑模控制器的有效性,减小了滑模控制器的抖振效果。最后为了验证本文理论计算以及动力学模型的准确性,利用ADAMS软件建立了一个简化的烟叶卸装设备虚拟样机模型,再采用ADAMS和Matlab软件建立了烟叶卸装设备的联合仿真系统。通过该联合仿真系统的实验,测试了两种轨迹规划方法对负载防摆的有效性,以及自适应滑模控制器的稳定性和可靠性,理论计算以及动力学模型设计误差均在合理范围内,动力学模型及自适应滑模控制器对本文设计的烟叶卸装设备实物的搭建有一定参考价值。