桥门式起重机是现代工业生产中重要的物料搬运机械,在车间的产品生产调运、港口的集装箱码放以及林区的原木装卸等工作中有着广泛的应用。起重机在作业的过程中,大、小车的运动状态发生改变会使吊重发生球面摆动,这将降低起重机的吊装作业效率和安全性能。本文对桥门式起重机的吊运过程进行动力学分析,并根据系统的动力学特性提出吊重偏摆和定位的控制方案,在提高起重机的作业效率和提高作业安全性方面具有实际意义。论文的主要研究内容如下：(1)从总体上对起重机进行力学分析,应用拉格朗日方程原理建立大小车同时运行条件下的起重机吊运过程的数学模型。模型的分析结果表明,吊重在大车和小车运行平面内的摆动是不相关的,从而建立只有小车运行条件下的系统模型。对模型进行线性化处理得出系统处于临界稳定状态,有一个振荡环节。(2)在MATLAB/Simulink软件环境下进行系统动力学特性的仿真试验。仿真结果表明,吊重在小车的加速阶段和制动阶段做受迫摆动,速度呈现周期性交替变化,其定位主要受自身的质量大小和钢丝绳长度的影响。小车制动停止后,吊重仅在空气阻力和钢丝绳的阻尼作用下达到完全消除摆动需要的时间较长。(3)采用PID控制和模糊控制理论研究吊重偏摆与定位的控制机理,分别对两种控制方法进行仿真试验：PID控制和模糊控制系统都能控制吊重跟随小车到达目标位移处并且快速消除吊重的摆动。但两种方法都存在不足之处：PID控制存在位移超调量大的缺点,对吊重的最大摆角的限制效果也不好；模糊控制缺少对静态误差的消除作用,稳定性难以保证。在此基础上,将PID控制与模糊控制技术结合起来,形成参数自整定的模糊PID控制系统。仿真结果表明：该控制系统具有常规模糊控制响应速度快的特点,同时将吊重的最大偏摆角度限制得更小,吊重的摆动时间进一步缩短。系统对钢丝绳的长度和吊重的质量的变化具有很好的鲁棒性。