摘要：塔机吊运货物过程中的摆动问题严重影响着塔机的作业效率。控制塔机的运动过程,使塔机将货物吊运到目标位置的同时,吊绳亦停止摆动,能有效提升塔机的工作效率和安全性能。为实现这个目标,本文主要进行了如下工作：(1)运用拉格朗日方程建立了塔机偏摆的动力学模型,并对塔机的变幅运动与回转运动间的耦合作用进行了仿真分析。仿真结果表明,若只进行变幅运动,则只会产生变幅摆角。若同时进行变幅和回转运动,则变幅运动主要通过改变小车在塔臂上的位置影响回转摆角,在回转加速度相同的情况下,小车在塔臂上的位置越远,回转摆角越大。而回转运动可直接对变幅摆角造成影响,回转加速度越大,对变幅摆角的影响越大。(2)根据塔机偏摆模型非线性、强耦合、不确定、欠驱动的特点,采用自抗扰控制技术对塔机偏摆进行控制。针对常规自抗扰算法只适用单输入单输出系统的局限性,采用小车位置和吊绳摆角的误差组合方式形成控制律,设计了可应用于塔机偏摆控制的自抗扰控制器,实现了对小车位置和吊绳摆角的实时控制。(3)为了进一步改善塔机偏摆自抗扰控制器的控制效果,引入了模糊算法,自整定小车位置和吊绳摆角实时误差的增益系数。仿真结果表明,模糊自抗扰控制器能使塔机在比较短的时间内将货物吊运到目标位置,同时也抑制了吊重的摆动,具有很好的鲁棒性和抗干扰性。(4)针对塔机偏摆模糊自抗扰控制系统的功能需求,设计了相关的软硬件。