岸边集装箱起重机是用于装卸集装箱的专用设备,应用广泛。但随着港口装卸朝自动化及智能化方向的不断发展,对集装箱起重机的操控稳定性提出了更高的要求。在常规作业的集装箱入库（吊具与集装箱对接）或出库（集装箱与集卡对接）时,箱体在钢丝绳的柔性及风力等多种因素耦合影响下不可避免的会产生绕箱体竖直方向的扭转运动,从而导致集装箱与吊具或集卡之间往往存在一定的扭转角度偏差。为实现箱体对接需要利用电动推杆调节吊载姿态,吊载在电动推杆停止运动后由于惯性仍在扭转,加大了集装箱与吊具或集卡对接的难度,降低了工作效率,同时也增加了安全隐患。为此,本文针对岸边集装箱起重机吊载的防扭控制主要进行了以下工作:首先,在分析集装箱起重机吊载扭转原理的基础上,针对岸边集装箱起重机与吊载构成的系统,合理简化系统模型。将吊载视为具有六个自由度的刚体,并基于多体动力学中的牛顿—欧拉方程建立吊载平动与转动的动力学方程。其次,借助ADAMS软件建立起重机吊载系统模型的虚拟样机,仿真分析吊载质量、起升高度与电动推杆运行速度对吊载扭转角度的影响规律;并在Simulink中建立系统的动力学模型,通过将其计算的吊载扭转结果与ADAMS仿真结果进行对比,分析并验证系统动力学建模的正确性。利用Matlab中的线性化工具将动力学仿真模型线性化,采用状态空间表达式描述系统的动态特性,进而分析系统的可控性。然后,针对吊载防扭控制,本文采用模糊自适应PID控制的方法,将模糊思想与经典PID控制方法结合,实现实时改变控制参数的目的。通过确定基本论域与模糊论域等参数以及编写模糊控制规则,在Simulink中建立了起重机吊载系统控制模型。结果表明,系统在经过模糊自适应PID控制后,吊载扭转角的波动幅度逐渐减小,最终达到稳态值几乎不变,且控制效果明显优于仅PID控制的结果。通过改变系统内部参数与添加外界风力等不确定因素,证明了该控制方法具有较强的鲁棒性。最后,为验证本文控制方法的实用性与可行性,本文搭建了集装箱起重机简化实验平台,选取STM32单片机作为控制器,采用九轴姿态传感器测量吊载在竖直方向的扭转角度,角度数值可在上位机中实时显示。通过运行控制程序绘制吊载的扭转角度变化曲线,分别验证了吊载扭转动力学模型建立的合理性及模糊自适应PID控制器的有效性。