随着国民经济高速发展,交通建设进入了新的快速发展阶段,其中公路和铁路建设需要穿越大量隧道。在隧道施工中常会发生围岩变形塌方、涌突水、瓦斯爆炸等严重地质灾害,造成重大人员伤亡和财产损失。通常的解决办法是采用钻机超前钻探,进行地质预报。电控系统是钻机的重要组成部分,因此研究多功能钻机电控系统,对提高钻机自动化水平和保证施工安全具有重要意义。本文主要设计了多功能钻机的油门控制电路、电源电路、启动电路、监控电路、安全保护电路、液压锁电路、预热电路、水泵控制电路及遥控电路,重点研究了油门控制电路。分析了多功能钻机油门系统的组成结构和工作原理,建立了控制系统数学模型,并进行了仿真研究,结果表明:系统稳定,但存在振荡、超调和稳态误差,需进行控制策略研究。首先采用经典PID控制算法,经PID参数整定后,消除了系统稳态误差、调整时间缩短,但仍然存在超调,不能满足系统在不同工况下稳定运行的要求,进而提出了模糊控制策略研究。设计了模糊PID控制器,分析了系统在阶跃和方波输入信号下的响应曲线,同时进行了系统优化。经数字仿真证明:模糊PID控制器的效果优于经典PID控制器,并能实现参数在线调整,满足了设计要求。设计了以PLC为核心的硬件控制电路、传感器电路和相关接口电路,编写了系统控制软件程序和触摸屏程序,给出了程序流程框图。搭建了油门控制实验系统,对系统程序在软件和实验环境下进行了运行、调试和优化,完成了实验和设计任务。仿真和部分实验证明本文设计的油门电控系统性能可靠,运行稳定,可应用于钻机电控系统。