一個好的起重機防搖裝置，可以避免碰撞等一系列事故的發(fā)生，大大提高了起重機的操作效率和起重機操作過程的安全性。對起重機的防搖的實現(xiàn)和研究，首先要做好機械方面的防搖設計，從吊具、大車、小車三個方面進行考慮；其次做好電氣方面的設計，最終實現(xiàn)裝置的精確控制。
 
 
　吊具的搖擺問題，一直是令起重行業(yè)設計和調(diào)試人員頭痛的一個問題。起重機在裝卸貨物時，由于其速度的變化以及外界干擾因素的影響，使吊具前后、左右的來回擺動，在影響生產(chǎn)效率的同時造成一定的安全隱患，最終造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此，研究一套起重機的吊具防搖系統(tǒng)，實現(xiàn)穩(wěn)定吊具、平穩(wěn)操作成為起重機制造商和研究機構一直關注的問題。
 
　一個好的防搖系統(tǒng)能起良好的減搖效果，大大提高了勞動生產(chǎn)率。近年來， 考慮到現(xiàn)代起重機增加吊重防搖控制系統(tǒng)的必要性，對防搖控制方法的理論研究較多，但這些理論方法只要以理論研究和仿真為主導，與實際可行的物理實現(xiàn)還存在一定距離，很多方面的應用還不是很理想。
 
　二、機械式防搖技術
 
　機械式防搖技術通過在小車架下安裝防搖裝置，包括減搖鋼絲繩、卷筒和力矩限制器傳動鏈及帶單向軸承的卷筒和制動器，通過機械手段消耗擺動的能量以實現(xiàn)最終消除搖擺的目的，從而提高起重機的工作效率。
 
　要控制吊具的搖擺，首先就必須采用合理的鋼絲繩纏繞方式，使車架上起升滑輪與吊具上牽引滑輪在同一平面內(nèi)偏離成一定角度；利用單向軸承控制卷筒的旋轉(zhuǎn)方向，通過實現(xiàn)放繩方向與傳動軸相互鎖合，保證卷筒只能向鋼絲繩收繩方向旋轉(zhuǎn)；在其重機作業(yè)過程中，通過對力矩限制器加以持續(xù)通電，始終給減搖鋼絲繩一個張力，將其卷起，避免減搖鋼絲繩的處于松散狀態(tài)。當出現(xiàn)吊具搖擺情況時，通過設定彈簧力來調(diào)整制動器給減搖鋼絲繩的張力，從而保證在不同情況下阻止吊具的搖擺，起到減搖效果。
 
　吊具在下降過程中，制動器打開，單向軸承的內(nèi)外圈相互鎖住，由于吊具重力使每個力矩限制器受到一個反向力，該力就作為減搖鋼絲繩張緊力對減搖產(chǎn)生一定作用；當?shù)蹙呱仙龝r，減搖鋼絲繩上少了吊具自重而引起的張緊力，此時減搖鋼絲繩被力矩限制器帶動卷筒不斷卷起，一定程度上減少了吊具的搖擺；另外，單向軸承的內(nèi)外相互分離，旋轉(zhuǎn)力沒有作用在軸上，軸處于制動狀態(tài)，制動器由于被鎖住而不起作用，因此制動器就會對吊具搖擺產(chǎn)生一定的阻尼作用；當?shù)蹙咄Ｖ股禃r，單向軸承的內(nèi)外圈相互離合，軸處于制動狀態(tài)，制動器被鎖住，從而減少吊具的搖擺。
 
　目前大多數(shù)機械式防搖裝置都是基于這個原理，但是該防搖裝置非常復雜，可靠性又不高，因此維修保養(yǎng)的工作量較大，而且防搖效果并不是十分理想；另外還可以通過增加懸掛系統(tǒng)剛性抑制搖擺，此類裝置同樣存在維修保養(yǎng)工作量大和防搖效果不理想的缺點，因此機械式防搖技術還有待于改進和提高。
 
　三、電子式防搖技術
 
?。ㄒ唬﹤鹘y(tǒng)控制理論分析
 
　當起重機啟動運行過程中，小車與吊具通過柔性鋼絲繩連接，通過電機帶動在橋架軌道上運動，同時吊具也隨著小車的運動而運動，相當于一個按照固定點移動的單擺運動。系統(tǒng)存在復雜性、非線性、時變性、不確定性和不完全性等因素，因此無法獲得精確地數(shù)學模型。
 
　近年來，有關起重機防搖控制的研究是越來越多，眾多國外學者都作了大量的研究，電子防搖技術成為了起重機防搖的主要研究對象，我國也從國外引進了電子式防搖技術。由于單擺運動本身就是非線性時變運動，且其固定點不斷加速、減速，這就使系統(tǒng)變得非常復雜，難以獲得精確的數(shù)學模型。當前采用的電子防搖技術是利用各種傳感器和檢測元件對一些信息進行信息搜集和檢測，再將檢測到的信息傳送至控制系統(tǒng)的微機，通過處理后將最佳的控制參數(shù)提供給小車調(diào)速系統(tǒng)來控制小車的運行，以達到對吊具及載荷的擺動幅度的控制。這類防搖技術可以實現(xiàn)對吊具擺動的控制，但是由于需要經(jīng)常變化繩的長度，再加上小車電動機在運行過程中會產(chǎn)生一定的摩擦，因此實際應用中又出現(xiàn)調(diào)整小車運行速度太頻繁，司機不舒服的現(xiàn)象，導致某些裝備了電子防搖系統(tǒng)的集裝箱起重機后來又被拆除。而為了提高性能，傳統(tǒng)得控制理論變得非常復雜，從很大程度上增加了控制設備初始投資和維修費用，而且降低了系統(tǒng)的可靠性。
 
　為了解決以上問題，提高電子防搖技術，學者們做了大量研究。通過大量的研究，研制出了一個比較先進的裝置。在小車架下安裝一激光、紅外發(fā)射器或攝像頭，以作為發(fā)射裝置，另外相應得再安裝一個接受裝置，在吊具上架安裝反射器，當?shù)蹙叱霈F(xiàn)擺動的情況，接受裝置會檢測到吊具前后擺動的角度和角速度，從而能夠準確得控制好小車的運行方向和速度，使擺動角度限制在一定的范圍內(nèi)，最終實現(xiàn)了防搖的目的。
 
?。ǘ╇娮臃罁u技術的發(fā)展方向
 
　由于于起重機系統(tǒng)的數(shù)學模型具有非線性特性和不確定性，常規(guī)的控制方法（如傳統(tǒng)的機械防搖技術、目前的電子防搖系統(tǒng)的控制方式）往往難以奏效，因此只有不依賴數(shù)學模型且能適應不確定性的智能控制方法才適合應用到這類控制中來。模糊控制作為能控制主要分支，通過模仿起重機司機的實際操作經(jīng)驗建立模糊控制規(guī)則庫，控制好小車的速度及加速度，可以克服由于過程本身的不確定性、不精確性及噪聲帶來的困難，當前模糊控制技術在起重機防搖的試驗或仿真方面取得了一定成果，并且取得了比較滿意的控制效果。
 
　與電子式防搖技術相比，模糊控制能夠?qū)崿F(xiàn)更為理想的控制效果，但是單純的模糊控制很難實現(xiàn)“隸屬度函數(shù)的自動實現(xiàn)”和“模糊規(guī)則的自動提取”，而神經(jīng)網(wǎng)絡不但能很好地解決這兩大難題，而且能夠增強系統(tǒng)的適應能力。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制器，即FNN，是一個四層的神經(jīng)網(wǎng)絡，其中第一層為為輸入層，第二層為模糊化層，第三層為規(guī)則層，第四層為輸出層。基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制器的電子防搖系統(tǒng)是在原來的系統(tǒng)中增加數(shù)字式旋轉(zhuǎn)編碼器和可編程智能化傳感器。數(shù)字式旋轉(zhuǎn)編碼器與傳動軸相連，用于對小車位置和吊具高度的檢測，可編程智能化傳感器檢測吊具擺角，因此該系統(tǒng)硬件非常簡單，不需要對原小車控制系統(tǒng)做很大的調(diào)整。
 
    將神經(jīng)網(wǎng)絡模糊控制技術用于防搖系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠適應不同的工作路徑、載荷、吊具高度（即繩長）、大小車加速度等，又會對一些外界干擾（如風力和斷電等情況）表現(xiàn)出較強的魯棒性。要使系統(tǒng)獲得更加可靠的控制性能，防搖控制系統(tǒng)正常運行前要由操作人員進行若干周期的裝卸作業(yè)，以獲得訓練樣本來訓練該控制器，最終使其投入正常運行。另外由于是采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡，要根據(jù)實際對象的工作特點和控制要求對網(wǎng)絡訓練前各權初值進行有效確定，在加快網(wǎng)絡訓練速度的同時為網(wǎng)絡訓練奠定了良好的基礎。
 
　目前雙向防搖的電子控制系統(tǒng)研究還處于計算機模擬仿真階段，單純的模糊控制還缺乏完善的控制規(guī)則和自學能力，難以確定神經(jīng)網(wǎng)絡權值的初始值，因此需要利用幾何相似、運動相似和動力相似等原理，開展模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制防搖系統(tǒng)的計算機動態(tài)仿真研究，做好對必須的檢測元件在樣機上的適用性的深入研究，從而使控制精度大為提高，
 
 
　一個好的防搖裝置，可以避免碰撞等一系列事故的發(fā)生，大大提高了起重機的操作效率和起重機操作過程的安全性。對起重機的防搖的實現(xiàn)和研究，首先要做好機械方面的防搖設計，從吊具、大車、小車三個方面進行考慮；其次做好電氣方面的設計，最終實現(xiàn)裝置的精確控制。在做好機械防搖的接觸上，做好電氣防搖，將在給頂速度下的滿載吊具擺動時間控制在一個可以控制的范圍內(nèi)，使吊具的搖擺幅度控制在一定范圍。另外，最重要的因素取決于操作司機的人為因素，讓司機去熟悉機況，在保證安全的條件下提高勞動生產(chǎn)率才是重中之重的事。