吊车作为一种重物运输工具,已广泛应用于车间、码头、仓库等场所。但由于吊车自身结构的原因,负载在吊运过程中不可避免的会产生摆动。通常吊车负载的摆动是由有经验的工人适当的减慢吊车的吊运速度,和等待摆动衰减到一定程度后,再进行就位操作。这样不仅降低了工作效率,而且不利于安全生产。因此,如何快速消除吊运过程中的摆动,长期以来是国内外控制领域研究的典型问题。 本文针对线性化的平面的桥式吊车的数学模型,首先,考虑定绳长条件下的桥式吊车数学模型应用最近发展起来的并行微分(PD)特征值分配方法设计了一个控制器(使用这种理论可以把线性时不变控制器设计的经典结果,扩展到时变的情况),并且针对所设计的控制器进行了计算机模拟仿真,且和其它方法所设计的控制器进行对比,结果表明该方法在吊车抗摆控制中的有效性。 然后,本文又考虑了变绳长条件下的桥式平面吊车模型,使用Wolovich提出的时变系统的状态反馈稳定化方法,设计了一个控制器,该方法是计算状态反馈增益矩阵,使给定闭环系统通过李雅普诺夫变换等价于一个由期望特征值组成的稳定的时不变系统,由于李雅谱诺夫变换保持稳定性不变,所以原来的时变系统也是稳定的,并且所设计的控制器执行效果的好坏是由选择的等价的时不变系统的特征值决定的。并对所设计的控制器进行了计算机仿真研究,仿真结果既表明理论的正确性又表明了这种控制能够保证精确的位置控制和吊车负载摆角的迅速衰减,即该方法在吊车的抗摆控制中是有效的。