امروزه با صنعتی شدن و رشد سریع جوامع، دستاوردهای جدیدی همواره درصنعت نمود پیدا می کند. درتمامی صنایع از قبیل کارخانجات تولید فولاد، ازجرثقیل های سقفی جهت جابجایی اجسام سنگین استفاده می شود. از جمله مشکلاتی که در کاربرد جرثقیل های سقفی وجود دارد، نوسان بار آویزان در هنگام حرکت و توقف جرثقیل و یا به واسطه وزش بادهای شدید می باشد که ممکن است پیشامدهای ناگواری را به همراه داشته باشد. این امر به شدت ایمنی محیط کار و کارکنان را کاهش خواهد داد. بنابراین سعی شده است که میزان این نوسانات تخمین و میرا گردند. پژوهش هایی با استفاده از سیستم های الکترونیکی نظیر پردازش تصویر، سیستم دیداری و نیز حسگرهای مکانیکی مانند حسگر شتاب یا سلول بار برای تخمین زاویه نوسان بار آویزان، انجام شده است. از معایب بعضی از این روش ها نظیر سیستم دیداری، می توان به هزینه بالای آن و نیز ایجاد خطا به واسطه ی تغییر شرایط محیطی اشاره کرد. دراین پایان نامه قصد داریم یک روش جدید و دقیق برای تخمین زاویه نوسان بار آویزان، مبتنی بر استفاده از رویتگر حالت ارائه دهیم و سپس با کنترل کننده بهینه lqr ، این نوسانات را میرا سازیم. برای این کار ابتدا معادلات دینامیکی سیستم که شامل جرثقیل و موتور می باشد را به دست آورده و بلوک کنترلی آن را طراحی خواهیم کرد. سپس نتایج بدست آمده را شبیه سازی می کنیم تا صحت آنها تأیید شود.