起重機(jī)在工作過程中，由于大、小車的加減速和負(fù)載的提升動(dòng)作以及風(fēng)力、摩擦引起的擾動(dòng)導(dǎo)致重物的來回?cái)[動(dòng)，這不僅會(huì)嚴(yán)重影響作業(yè)效率，而且容易造成事故。例如在冶金澆鑄工廠，起重機(jī)將盛有金屬液的鋼水包迅速運(yùn)抵澆鑄口上方進(jìn)行澆鑄，這一過程要求起重機(jī)的動(dòng)作迅速而準(zhǔn)確。由于鋼絲繩的擺動(dòng)，輕則加大起重機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，造成金屬液過早的冷卻，降低產(chǎn)品的質(zhì)量和工作效率;重則導(dǎo)致金屬液濺到澆鑄口外，引發(fā)安全生產(chǎn)事故。為此，智能起重機(jī)的精確定位和防擺控制越來越受到廣泛關(guān)注。

針對(duì)智能起重機(jī)的精確定位和防擺控制，國外學(xué)者釆用的控制方法多種多樣，諸如經(jīng)典控制、現(xiàn)代控制、控制、自適應(yīng)控制、非線性控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制以及多種控制方法的結(jié)合。

韓國學(xué)者Lee是偏重于經(jīng)典控制方法的一個(gè)典型代表，lee以根軌跡法、頻域法等常規(guī)分析方法為主并與現(xiàn)代的智能控制相結(jié)合，設(shè)計(jì)了起重機(jī)系統(tǒng)的防擺定位控制器。意大利的ZMohamed，M，Tokhi和GlossitisG把橋式起重機(jī)看作欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，提出了一種基于滑模的消擺控制系統(tǒng)。起重機(jī)從本質(zhì)上是一個(gè)高度的非線性系統(tǒng)，近年來不少國外學(xué)者，直接從非線性角度來研究起重機(jī)的控制策略，取得了豐富的學(xué)術(shù)成果1。輸入整形(也叫時(shí)滯濾波)是減少起重機(jī)殘余振動(dòng)的一種簡(jiǎn)單方法。在建立起重機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合輸入整形和反饋控制方法等，使起重機(jī)的負(fù)載擺動(dòng)大為減小，減輕了操作者的負(fù)擔(dān)

國內(nèi)智能起重機(jī)防擺控制開始于20世紀(jì)80年代初，較早研究的學(xué)者是哈爾濱工程大學(xué)的華克強(qiáng)等人。文獻(xiàn)[18-19設(shè)計(jì)模糊控制器，并進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明有效抑制了負(fù)載的擺動(dòng)。采用了時(shí)滯濾波技術(shù)，通過對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波來有效地控制負(fù)載的擺角，時(shí)滯濾波由開環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，不需要反饋信號(hào)，易于工程應(yīng)用。

一種混合控制方法，魯棒輸入整形和模糊控制相結(jié)合，用于起重機(jī)的定位和防擺，保證系統(tǒng)精確定位的同時(shí)消除負(fù)載擺動(dòng)，該方法對(duì)不同繩長和負(fù)載有著較好的魯棒性。提出分段切換因子的模糊控制方法，并運(yùn)用實(shí)值遺傳算法選取模糊控制器的分段因子，結(jié)果表明其性能優(yōu)于傳統(tǒng)二次型控制。采用機(jī)器人動(dòng)力學(xué)方法建立吊重?cái)[振的動(dòng)力學(xué)模型，提出了基于調(diào)節(jié)器理論的控制方案，用以抑制回轉(zhuǎn)作業(yè)中的吊重?cái)[振。該控制方案可以實(shí)現(xiàn)吊重在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中擺振小，具有良好的擺振抑制效果。此外還利用GFS技術(shù)進(jìn)行精確定位等。

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