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专题研究毒
ＳＰＥＣＩＡＬＲＥＳＥＡＲＣＨ
岸边集装箱起重机防摇及速度控制研究
苏晴，张氢
（同济大学机械工程学院，上海２０００９２）
［摘要］主要研究岸边集装箱起重机的防摇及速度控制。首先由输入输出线性反馈得到一个非交互系
统，在此基础上分别采用模糊控制器控制小车速度和吊重的摆动以及ＰＩＤ控制器控制吊重绳长和吊重的提
升速度。理论分析和数值仿真算例表明该控制方法对于岸桥防摇和速度控制有着较快的收敛速度和较强的
鲁棒性。
［关键词］岸边集装箱起重机；非交互系统；模糊控制；ＰＩＤ；防摇
［中图分类号］ＴＨ２４７［文献标识码］Ｂ［文章编号］１００１—５５４Ｘ（２００８）０４－００８７—０６
Ａｎｔｉ—ｓｗａｙａｎｄｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｕｄｙｆｏｒｑｕａｙｓｉｄｅｃｏｎｔａｉｎｅｒｃｒａｎｅｓ
ＳＵＱｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＱｉｎｇ
岸边集装箱起重机（简称岸桥）是码头前沿下动力学方程：
装卸集装箱的主要设备，目前岸桥朝着大型、高
（１＋￡）ｚ”ｓｉｎ０＋２ｌｃｏｓ０一ｌｓｉｎ０＋ｌｃｏｓ０＇＝Ｆ
效、自动化的方向发展，在作业过程中如何防止
Ｚ”＋ｚ”ｓｉｎ０一１０一ｇｃｏｓ０＝Ｔ（１）
吊重晃动和准确定位是提高工作效率和安全性，
以及实现码头自动化装卸的关键环节。一般来说，”ｃｏｓ０＋２ＺＺ＋ｌ２ｇｌｓｉｎＯ＝０
ｚ
岸桥１个工作周期包括吊重起升小车加速、平稳行
这里假设吊重质量为１；小车与吊重质量比为
驶和小车减速吊重下降３个阶段＿１］。本文主要考虑
￡；Ｚ为绳长变量；ｚ表示小车速度；０∈（一丌／２，
在第１个工作阶段中的防摇和速度控制，控制目标
７ｒ／２）为吊重摆动角度；ｇ为重力加速度；Ｆ为作
主要是当小车到达指定速度时，小车加速度和吊
用在小车上的驱动力；Ｔ为吊重绳索张力。
重摆角及角速度都为零，吊重绳长提升到所要求取状态变量为（ｚ，ｚ，０，ｚ，，），将方
的长度。
程（１）写成状态方程形式
１系统动力学方程ｚ＝ｆ（ｚ）＋ｇｌ（ｚ）Ｆ＋ｇ２（ｚ）Ｔ（２）
以小车一吊重作为研究对象（图１），建立如其中
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