起重机械在当今工业社会中应用前景广阔,其轨道长度及轨道间距不断增加,使关乎起重机械运行安全的轨道检测要求与维护标准日渐提高。国内外学者、研究机构开始尝试使用移动机器人技术取代基于全站仪的传统人工检测方法。利用双移动机器人对两根平行起重机械轨道的轨道跨距差、高度差等轨道参数进行检测时,要求双移动机器人在轨道上行走时保持位移同步。移动机器人在起重机械轨道上行驶过程中,受轨道倾斜、粗糙不平、接缝较大以及移动机器人自身驱动系统误差等因素影响易产生位移同步偏差,影响起重机械轨道检测任务的完成。因此,本文根据起重机械轨道检测任务中对双移动机器人行走位移同步的具体要求,研究起重机械轨道检测双移动机器人行走同步控制方法及系统。本文主要研究内容与结论如下:（1）双移动机器人行走同步控制系统总体设计。本文结合起重机械轨道检测项目及要求、工作环境,设计基于双移动机器人的起重机械轨道自动检测方法总体方案,明确轨道检测主要性能指标,以及双移动机器人行走同步控制的调节时间、位移同步最大偏差和稳态偏差等性能指标要求,设计双移动机器人行走同步控制系统总体方案。（2）双移动机器人行走基于单神经元PID控制器的交叉耦合同步控制方法研究。通过对移动机器人在起重机械轨道上行走特性及移动机器人驱动系统特点分析,建立双移动机器人行走系统数学模型,采用交叉耦合控制方法,设计双移动机器人行走交叉耦合同步控制系统结构框架;针对传统交叉耦合控制中PID位移控制快速性不足,利用单神经元PID控制器改进传统交叉耦合控制方法中PID位移控制器,搭建simulink控制仿真模型,根据移动机器人行走的实际工况,将轨道接头处冲击信号模拟为脉冲干扰信号,将不断变化的轨道摩擦模拟为随机扰动干扰,对两种情况进行系统控制性能仿真分析,结果表明:相比传统交叉耦合控制,脉冲干扰响应下,基于单神经元PID的交叉耦合同步控制调节时间为1.78s,缩短了0.41s;随机干扰白噪声响应下,基于单神经元PID的交叉耦合同步控制调节时间为1.92s,缩短了0.42s,系统同步稳态偏差为5.8mm,降低了1.7mm,但系统同步稳态偏差尚有待提高。（3）基于BP神经网络的双机器人行走位移偏差同步补偿方法研究。针对双机器人行走位移同步稳态偏差不足,利用BP神经网路与PID控制相结合改进机器人行走交叉耦合同步控制方法中PID同步补偿器,设计了基于BP神经网络同步补偿器,利用simulink搭建控制系统仿真模型,进行系统控制性能仿真分析,结果表明:交叉耦合同步控制方法采用基于BP神经网络同步补偿器后,脉冲干扰响应下控制系统调节时间为1.36s,缩短了0.42s;随机干扰白噪声响应下,调节时间为1.51s,缩短了0.41s,同步稳态偏差为3.6mm,降低了3.9mm,系统稳定性与调整快速性均得到提高,符合双移动机器人行走同步控制系统对调节时间、稳态偏差的要求。（4）双移动机器人行走同步控制系统设计及性能试验研究。首先,根据总体方案设计了双移动机器人行走同步控制系统软件、硬件,搭建了双移动机器人行走同步控制系统试验平台。令双移动机器人在标准起重机械轨道上行走,分别进行双移动机器人行走交叉耦合同步控制快速性测试试验和双移动机器人行走同步控制准确性试验,试验结果表明:基于BP神经网络同步补偿器的交叉耦合同步控制下,在经过轨道接头情况下同步控制调节时间为1.73s;轨道粗糙程度不断变化情况下同步控制调节时间为1.77s,同步稳态偏差为4.7mm,轨道存在倾斜角情况下调节时间为1.43s,同步稳态偏差为3.9mm。可以较好的满足起重机械轨道检测对双移动机器人行走同步控制的要求,达到预期效果。本文研究工作为基于双移动机器人的起重机械轨道检测提供理论和技术基础,对于提高检测自动化程度和检测精度具有重要作用。