目前,发射场桥式吊车控制系统的核心设备主要采用进口产品。虽然具有一定的可靠性,但是在信息安全、产品升级维护、核心技术掌握等方面存在诸多问题。近年来越来越多的事件表明,在工业控制领域我们必须走自主发展的道路,以避免出现核心技术封锁、关键信息泄露、工控设备遭遇远程破坏等情况发生。在国家相关部门的大力推动下,航天发射场地面设施设备开展了大量自主可控方面的研究,对桥式吊车进行自主可控研究属于其中的一部分内容。本文针对目前桥式吊车控制效率低、精度差、负载摆动难以控制的现状,根据建立的桥式吊车动力学模型,设计了一种双环PID控制方法,分别对运行机构的位移和负载的摆动角度进行控制,通过调节电动机的输出达到提高吊车定位精度和抑制负载摆动的目的。针对吊车时变性的特点,采用了模糊控制的方法对PID参数进行实时整定,并对不同位移、吊重、绳长参数下的模糊整定PID定位防摆控制系统进行了Simulink仿真,验证了该方法的有效性。接着对桥式吊车控制系统进行方案设计,系统采用工控机+可编程逻辑控制器PLC+变频器的变频调速控制方案。工控机作为人机交互接口将初始参数传给可编程逻辑控制器PLC,PLC执行相应的定位防摆控制程序并将控制信号输出给变频器,变频器按照相应信号对电动机进行速度调节,传感器将位移和摆角信息反馈给PLC,在设计时保留了吊车的手动控制功能。同时对系统的硬件进行分析选型,使之满足自主可控及系统性能的要求,并采用Profibus-DP总线进行硬件组网;对系统软件进行了设计,并对模糊自整定PID控制器的实现方法进行了详细介绍。根据设计方案,在某型吊车上进行实物联调,并进行了分组验证。为提高桥式吊车的安全性,设计了吊车监测预警及故障诊断系统,采用传感器对桥式吊车的相关运行参数进行监测,将参数处理后送给预警模块及故障诊断模块进行预警及诊断。先对监测预警部分进行了方案设计、传感器选型,建立了吊车的预警机制,并对运行监测软件的数据采集单元、数据处理及预警处置单元、监测数据及曲线显示单元进行了设计。然后根据运行监测参数,采用故障树分析方法设计了桥式吊车故障分析诊断模块。将运行监测参数和故障树底事件进行关联,使参数异常与故障模式对应起来,实现部分故障的在线诊断处置。并采用发射场历史运行数据对故障诊断模块进行试验验证,结果证明设计的诊断模块可以对预设故障进行定位及应急处置。