挖掘机作为施工建设中普遍使用的工程机械,如何对其改进并实现有效的节能与环保是国家、企业的关注重点。传统挖掘机由柴油发动机提供动力,能源消耗大,污染环境。因此,研发一种使用电动机作为动力输出,节能环保、安全可靠的电动挖掘机,可以有效解决这一问题。电控系统是电动挖掘机的核心组成部分,研究电动挖掘机电控系统,在提高电动挖掘机的自动化水平和环保节能方面具有重要意义。本文分析了电动挖掘机组成和工作原理,提出了用电动机代替发动机的变频调速控制设计方案。针对电控系统,创新选择了直接转矩控制的方案并建立了异步电机和变频器的数学模型,运用仿真软件Matlab中的Simulink进行了模拟仿真。仿真分析中转矩响应存在一定范围的脉动,需研究控制策略对其调节。因此针对存在的问题,提出模糊PID控制策略,选用模糊PI转速控制器来进行系统优化,仿真结果显示:电控系统电机定子磁链波形稳定,转矩响应较快,脉动减弱,转速控制较精确,满足了设计要求。设计了电动挖掘机电控系统的硬件和软件。硬件部分主要完成了PLC和变频器接口电路、转速测量电路、供电电路、相序保护电路、液压油温测量电路、抗干扰电路和触摸屏接口电路及界面显示的设计。软件部分完成了包括PLC程序、抗干扰程序在内的设计。搭建了相关试验系统,并在实验室进行了试验和调试,结果证明电控系统转速控制精度较高,操作简单,运行可靠,达到了预期设计效果。