控制与决策

作者：王刚锋,王万汀,张济,茜小兵,索雪峰,王迪

单位：长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室，西安 710064,,长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室，西安 710064,,中铁一局集团有限公司第三工程分公司，陕西 宝鸡 721006,,中铁一局集团有限公司第三工程分公司，陕西 宝鸡 721006,,长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室，西安 710064,,长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室，西安 710064,

关键词：架桥机;吊装系统;防摆控制;改进超螺旋滑模;控制器参数寻优;优化算法

基金：国家自然科学基金项目(12302110)；教育部产学合作协同育人项目(230802436213147)；中铁一局集团有限公司技术研发重点课题(2024A-016)；陕西省自然科学基金实验室重点项目(2025SYS-SYSZD-104).

为提高某型65 m跨度架桥机起重天车的定位精度并抑制钢箱梁摆动, 设计一种改进超螺旋滑模控制器并对其增益参数进行寻优. 首先, 基于吊装系统的完整约束求解出变量间的隐函数关系, 利用第二类拉格朗日方程建立系统动力学模型. 然后, 引入双曲正切函数从而改善超螺旋滑模控制中的抖振现象, 并基于Lyapunov理论证明系统的稳定性. 接着, 通过与传统控制策略的对比分析, 验证所设计控制器的优越性. 最后, 采用改进灰狼优化算法整定控制器参数. 结果表明, 所提的改进超螺旋滑模控制器削弱了系统控制力的抖振, 并在起重天车的定位精度和抑制系统残余振荡方面展现出明显优势. 经改进灰狼算法优化后, 起重天车位移响应更为精确, 系统摆角与控制力峰值均进一步减小, 具有良好的工程应用潜力.

来源：2026年第2期

《控制与决策》期刊编辑部

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