桥式起重机作为一种重要的物料搬运工具，被广泛应用在各种工业场景。随着时代的发展，由于对工作环境要求严苛，人工操作方式由于难以长时间持续操作而难以满足日益提高的运输效率以及安全性要求。自动化和智能化是未来起重机发展的重要趋势。在桥式起重机由人工操作到自动化操作的转型过程中，运行效率的高低是其能否大规模替代人工操作的关键。本文针对桥式起重机自动化改造过程中可能影响作业效率的若干环节，特别是防摇和动态着箱控制策略展开了研究。论文主要工作包括：
　　（1）论文首先简要介绍了桥式起重机的工艺与作业流程，分析了作业流程中影响作业效率的主要因素。结果表明作业过程中的吊具晃动影响显著，具体体现在小车水平移动以及吊具下降两个阶段。
　　（2）建立了小车与吊具基于拉格朗日方程的二维动力学模型，该系统是一个存在耦合的欠驱动系统，系统方程由有驱部分和无驱部分组成。根据小车加速度与负载摆角之间的耦合关系对小车运行进行轨迹规划，在实现小车平稳运行的同时使负载摆角尽可能小。设计了一种基于扩张状态观测器和二次调节器反馈的复合控制器，该控制器能够在满足跟踪控制性能的同时具有良好的抗干扰控制性能。仿真验证了论文采用的轨迹规划方法和所设计复合控制器的有效性和良好的控制性能。
　　（3）针对起重机着箱过程中吊具下降晃动的不利影响，论文提出两种动态着箱策略。第一种是基于中心点的动态着箱策略，该方法基于带通滤波器对加速度计以及陀螺仪的输出信息进行去噪处理，并根据滤波数据进行中心点即着箱时刻进行判断；第二种是基于视觉惯性里程计位姿估计的动态着箱策略，视觉惯性里程计融合惯性测量元件与单目相机的数据获得实时位姿估计，然后根据位姿进行着箱时刻的判断。实际作业效果表明所提的两种着箱策略均具有较好的工程应用价值。
　　论文先后对起重机小车水平移动过程和吊具下降过程进行研究，通过轨迹规划、控制器设计以及动态着箱策略设计，有效减小晃动对起重机运行的影响，提高作业效率。