随着我国海洋强国战略等涉海战略的实施,海洋资源的开发和利用必然会成为未来能源战略的焦点。船用起重机是一种固定在甲板上的回转式液压起重机,主要用来进行船舶与船舶之间、船舶与港口之间的货物驳运,此外,船用起重机在军事舰艇的物资补给方面也发挥着至关重要的作用。然而,船用起重机在工作过程中由于受到风、浪、流等外部环境和自身操纵的影响,起重机吊重会产生摆动,从而影响船用起重机工作的高效性和安全性。因此,需要对船用起重机吊重系统的动态特性进行分析,并对吊重的摆动进行控制以进行消摆,这对船用起重机作业的安全高效具有非常重要的意义。本文以船用起重机在海上作业为背景,首先对海洋波面的运动进行了研究,并建立了海上规则波的波面运动方程。进而将吊重系统的外部激励设定为规则波,并运用拉格朗日法建立了吊重系统动力学方程,在Matlab中运用数值仿真分析方法分析了不同绳长、不同激励频率、不同起吊速度下吊重系统的动力响应,并且做出了吊重在空间的运动轨迹图。通过Solidworks和ADAMS软件进行联合建模,并在ADAMS模型中进行了吊臂柔性化,钢丝绳建模等工作,最终搭建了船用起重机虚拟样机模型。基于该虚拟样机模型,分别分析了在不同激励条件,不同激励频率下的吊重系统动力响应,并且做出了吊重在空间的运动轨迹图。随后,为了能够实现吊重系统消摆,本文在建立的船用起重机虚拟样机模型的基础上,运用PID控制理论,分别设计了控制起重机回转和变幅运动的PID控制器。利用试凑法调节PID控制器的参数,最终达到了较好的消摆控制效果。