船用起重機是在海上環境中執行運輸作業的一 種特殊起重機，主要用於艦船間貨物的運輸轉移



、 海上補給、水(shui)下(xia)作(zuo)業(ye)設(she)備(bei)的(de)投(tou)放(fang)與(yu)回(hui)收(shou)等(deng)重(zhong)要(yao)任(ren)務(wu)。海(hai)上(shang)特(te)殊(shu)的(de)應(ying)用(yong)環(huan)境(jing)給(gei)船(chuan)用(yong)起(qi)重(zhong)機(ji)的(de)控(kong)製(zhi)帶(dai)來(lai)了(le)很(hen)大(da)的(de)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)。一(yi)方(fang)麵(mian)，類(lei)似(si)陸(lu)上(shang)各(ge)種(zhong)欠(qian)驅(qu)動(dong)吊(diao)車(che)設(she)備(bei)
，需(xu)要(yao)控(kong)製(zhi)負(fu)載(zai)運(yun)輸(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)擺(bai)動(dong)，保(bao)證(zheng)其(qi)定(ding)位(wei)精(jing)度(du)與(yu)運(yun)輸(shu)效(xiao)率(lv)；另一方麵，由於這種起重機固定於船舶等運動平台上
，平台本身的運動會對負 載運動產生強烈的影響，且很多情況下，負載起吊 與降落點處的運動情況與吊車本身的運動不一致。 具體而言
，在工作過程中，吊車船與接收船會隨海浪縱搖、橫搖與升沉，這些運動將導致負載發生擺 動
；特別是在升降過程中，船舶的此類運動易導致已吊起的負載再次與甲板相撞，或使已放下但尚未 脫離吊鉤的負載再次懸空

，這些都會威脅作業的安全。尤其在進行艦船間彈藥補給時，這種耦合運動可能造成非常嚴重的後果。

近年來，船用起重機的 控製得到各國軍用
、民用海洋工程的普遍關注，而研究此類非線性、強耦合的欠驅動係統在特殊擾動下的控製亦有重要的理論價值與普遍意義。

船用起重機的控製主要分為降低船體運動影響的垂向控製與抑製負載擺動的橫向防擺兩個方麵。 對垂向控製而言，常用的方法是通過吊車船上的機 械結構連接接收船
，並感知其相對運動，使吊繩長 度變化與接收船升沉運動同步，從而對兩船的相對運動進行補償
，在此基礎上完成負載的起降運輸。 這種方法對起重機的機械結構有特殊要求
，對起吊 質量也有較大限製。Kuchler等學者對水下設 備升降過程進行了動力學建模
，他們考慮了吊繩彈 性與水動力等因素，並基於反饋線性化方法分別設計了軌跡跟蹤與擾動抑製控製器。Johansen等人 采用基於前饋的波浪同步技術來補償升沉運動的影響
，*終對負載的入水過程實現精確控製。近年來，橫向防擺控製也得到了很多關注。為了加強對 吊繩和負載的擺動控製
，部分起重機上加裝了馬裏 蘭索具機構（ Maryland Rigging System），即在吊繩中段加入繩索進行牽引，以減小負載的擺動。針對 這種帶有特殊機構的船用起重機，近年來連續提出 了多種建模與控製方法。但是，此類機構對起重機係統的工作空間限製較大
，降低了原係統的靈 活性。基於這個原因
，很多研究在不改變起重機機 械結構的基礎上

，利用各種傳感器獲得船體、起重 機、負載的運動信息，然後通過設計合理的旋臂運動控製器來抑製運輸過程中負載的擺動。其中， Parker等人采用指令整形技術，對吊車旋臂的俯仰回轉進行控製

，並在小規模實驗平台上進行了驗證。McKenna等人對旋臂的俯仰與船身運動進行 建模，並通過將前饋補償環節與反饋控製策略相結 合來抑製單方向上的負載擺動。Masoud 等人采 用時間滯後位置反饋控製方法，通過操縱旋臂的俯 仰與回轉來減小負載的兩維擺角。Sandia 國家 實驗室設計了一種基於多傳感器信息融合的控製方 案，它通過控製吊車的運動來補償船體運動，較好地抑製了負載的擺動。這種方法在美國海軍 T­ACS係統上進行了實驗，得到了較好的控製效果。隨後， Schaub 等人對這種控製方案做了進一步改進。

由吊杆、起重柱（或起重桅）、索具和絞車（或起貨機）等組成（見圖吊杆裝置圖）。吊杆裝置是船上傳統的起貨設備，雖然繩索繁多
，操作麻煩
，但因結構簡單
，製造容易，成本低廉，至今仍被廣泛采用。

用yong吊diao杆gan裝zhuang置zhi裝zhuang卸xie貨huo物wu，有you單dan杆gan操cao作zuo和he雙shuang杆gan操cao作zuo兩liang種zhong方fang式shi。單dan杆gan操cao作zuo是shi用yong一yi根gen吊diao杆gan進jin行xing貨huo物wu的de裝zhuang卸xie
，吊diao杆gan吊diao起qi貨huo物wu後hou，拉la動dong牽qian索suo使shi貨huo物wu隨sui吊diao杆gan一yi起qi擺bai向xiang舷xian外wai或huo貨huo艙cang口kou，然ran後hou放fang下xia貨huo物wu，再zai把ba吊diao杆gan轉zhuan回hui至zhi原yuan位wei，如ru此ci往wang返fan作zuo業ye。裝zhuang卸xie時shi每mei次ci都dou要yao用yong牽qian索suo擺bai動dong吊diao杆gan，所suo以yi效xiao率lv低di，勞lao動dong強qiang度du大da。雙shuang杆gan操cao作zuo用yong兩liang根gen吊diao杆gan
，一yi根gen置zhi於yu貨huo艙cang口kou上shang空kong，另ling一yi根gen伸shen出chu舷xian外wai，兩liang吊diao杆gan用yong牽qian索suo固gu定ding在zai某mou一yi工gong作zuo位wei置zhi上shang。兩liang吊diao杆gan的de起qi貨huo索suo則ze同tong連lian在zai一yi個ge吊diao鉤gou上shang。隻zhi要yao分fen別bie收shou
、放兩起貨索
，就可把貨物從船上卸至碼頭，或者把貨物從碼頭裝到船上。雙杆操作的裝卸效率比單杆操作高，勞動強度也較輕。

改(gai)良(liang)型(xing)吊(diao)杆(gan)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)後(hou)來(lai)出(chu)現(xian)的(de)。雙(shuang)千(qian)斤(jin)索(suo)吊(diao)杆(gan)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)由(you)單(dan)杆(gan)操(cao)作(zuo)的(de)吊(diao)杆(gan)裝(zhuang)置(zhi)改(gai)進(jin)而(er)成(cheng)的(de)
，裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)隻(zhi)有(you)起(qi)貨(huo)索(suo)和(he)兩(liang)組(zu)左(zuo)右(you)分(fen)開(kai)的(de)千(qian)斤(jin)索(suo)。吊(diao)杆(gan)由(you)一(yi)台(tai)起(qi)貨(huo)絞(jiao)車(che)和(he)兩(liang)台(tai)千(qian)斤(jin)索(suo)絞(jiao)車(che)操(cao)縱(zong)，操(cao)作(zuo)方(fang)便(bian)
，裝(zhuang)卸(xie)效(xiao)率(lv)也(ye)高(gao)。埃(ai)貝(bei)爾(er)吊(diao)杆(gan)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)由(you)雙(shuang)杆(gan)操(cao)作(zuo)的(de)吊(diao)杆(gan)裝(zhuang)置(zhi)改(gai)進(jin)而(er)成(cheng)的(de)，裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)有(you)起(qi)貨(huo)絞(jiao)車(che)
、千(qian)斤(jin)索(suo)和(he)牽(qian)索(suo)絞(jiao)車(che)。可(ke)以(yi)借(jie)助(zhu)絞(jiao)車(che)很(hen)快(kuai)地(di)把(ba)吊(diao)杆(gan)放(fang)在(zai)任(ren)何(he)位(wei)置(zhi)。同(tong)時(shi)還(hai)可(ke)以(yi)在(zai)吊(diao)杆(gan)的(de)工(gong)作(zuo)半(ban)徑(jing)範(fan)圍(wei)內(nei)定(ding)點(dian)起(qi)吊(diao)和(he)落(luo)放(fang)貨(huo)物(wu)
，以(yi)提(ti)高(gao)裝(zhuang)卸(xie)效(xiao)率(lv)。這(zhe)是(shi)向(xiang)貨(huo)物(wu)裝(zhuang)卸(xie)全(quan)自(zi)動(dong)化(hua)前(qian)進(jin)的(de)重(zhong)要(yao)一(yi)步(bu)。

吊杆裝置可分為輕型和重型兩類。起重量在10噸以下的為輕型吊杆裝置，超過10噸的為重型吊杆裝置。吊杆的起重量根據船舶的用途決定。一般幹貨船的輕型吊杆單杆操作起重量為3～5噸，雙杆操作為1.5～3噸;萬噸級幹貨船的單杆操作起重量可至10噸,雙杆操作可至5噸。現代多用途船要裝卸集裝箱，吊杆的起重量至少應能吊得起20英尺的集裝箱（20噸）。重型吊杆是用來裝卸大型機械、機車車輛等重件大件貨物的，一般貨船上僅設置1～2根
，起重量大多為10～60噸，也有60～150噸的，少數達300噸。一般幹貨船每個貨艙都有兩根輕型吊杆；巨型幹貨船每個貨艙往往設置四根輕型吊杆。

設(she)置(zhi)在(zai)船(chuan)舶(bo)上(shang)甲(jia)板(ban)上(shang)的(de)機(ji)械(xie)。這(zhe)種(zhong)起(qi)重(zhong)機(ji)結(jie)構(gou)緊(jin)湊(cou)
，使(shi)船(chuan)舶(bo)有(you)較(jiao)多(duo)的(de)甲(jia)板(ban)麵(mian)積(ji)可(ke)利(li)用(yong)
，對(dui)橋(qiao)樓(lou)上(shang)視(shi)線(xian)的(de)影(ying)響(xiang)較(jiao)小(xiao)。甲(jia)板(ban)起(qi)重(zhong)機(ji)操(cao)作(zuo)簡(jian)便(bian)，裝(zhuang)卸(xie)效(xiao)率(lv)高(gao)，機(ji)動(dong)靈(ling)活(huo)，作(zuo)業(ye)前(qian)沒(mei)有(you)繁(fan)瑣(suo)的(de)準(zhun)備(bei)工(gong)作(zuo)，應(ying)用(yong)日(ri)益(yi)廣(guang)泛(fan)。

甲板起重機常用的有固定旋轉起重機
、移動旋轉起重機和龍門起重機。傳動方式有電力傳動和電力-液壓傳動兩種。

這種起重機應用*廣，可以單獨或成對地在左右舷作業。起重量一般為3～5噸。在多用途船上，要求單吊能吊起20英尺集裝箱，雙吊能吊起40英尺集裝箱（30噸）
，其起重量可達25～30噸。

zaizhuangxiehuowuyaoqiuqizhongjikuajujiaoda，eryouxiwangqizhongjidiaobibutaichangdeqingkuangxia
，wangwangcaiyongyidongxuanzhuanqizhongji。yidongxuanzhuanqizhongjiyouyanchuanbohengxiangyidonghezongxiangyidongliangzhong。

這種起重機為全集裝箱船（見集裝箱船）和載駁船所廣泛采用,通常為四足型或C型。有一根可伸出的吊臂、diaozhonghengdangheyigekeyidongdeqiaojiajijiashishi。qiaojiadeshuipingzhulianggaochuduizhuangzaijiabanshangdejizhuangxiang，bingyouzidongdingweizhuangzhi，zhuangchuanshikeyibajizhuangxiangzhunquediluofangzaijizhuangxiangfengezhonghuoduifangzaijiabanshang。zaibochuanshangdelongmenqizhongjishuliangbijizhuangxiangchuanshangdeduo

，qizhongliangkedajibaidun。

主要有升降機、tishengjiheshusongji。shengjiangjishichuanshangyandaoguichuizhiyidongdejixie，gonggecengjiabanjiantishenghexiajianghuowuyong。rugunzhuangchuanshangduocaiyongshengjiangjilianjiegecengjiabanyiyunsonghuowu。gunzhuangchuanshangdeshengjiangjiyoujianshi、鏈式等數種，其長度為9～18.5米,寬度為3～5mi。youxiezaibochuanshangyeanzhuangshengjiangjizhuangxiehuobo
，buguoqizhongnenglibigunzhuangchuanshangdedadeduo。tishengjishizaichuizhifangxianghuojiaodadeqingxiefangxianglianxushusonghuowu。shusongjishizaishuipingfangxianghuopodubudadefangxianglianxushusonghuowu。zheliangzhongjixieduoyongzaizixiechuanshanghuotongguoxianmenjinxingzhuangxiedechuanshang。