吊车是常见的大型运输工具,其防摆、定位控制具有重要的研究意义。现有绝大多数研究将吊钩与负载视为同一质点,把负载摆动视为单摆处理。事实上,在大多数情况下,吊钩重量不可忽略,负载往往具有较大体积,两者无法视为同一质点。实际吊车一般表现出更复杂的两级摆动特性,欠驱动度更高,非线性、耦合性更强,导致针对单级摆动吊车设计的控制方法无法适用。因此,针对更符合实际情况的两级摆动吊车系统开展研究,具有理论与实际的双重意义。针对两级摆动吊车系统,本项目将充分考虑工作空间存在动静态障碍物、未建模动态、不确定参数、绳长时变(负载升降)、不匹配扰动等实际难题,提出行之有效的控制方案,提高系统工作效率与安全性,增强鲁棒性。本项目研究内容包括:在线避障消摆运动规划、连续鲁棒消摆定位控制、伴有负载升降的自适应控制、受不匹配扰动影响的抗干扰控制;在完成理论设计与分析后,将在两级摆动吊车硬件平台上进行实验研究。