为了适应环境和负载变化对系统造成的频繁扰动,在4m3电铲电气控制系统中引入了模型参考自适应控制的思想。对比4m3电铲目前的直流调速系统模型,形成一个新的交流控制模型,通过测量电机定子电流、电压,建立转速、磁链、转矩模型。以电流为导向,磁链为牵引,转矩、转速为辅助的分析方式,从电流、磁链、转矩、转速等方面进行分析。新系统可以自行修正随时出现的扰动对系统动态特性造成的影响,从而获得稳定的、可靠的动态性能,满足4m3电铲作业的需要。本文的研究内容是4m3电铲电气控制系统的研究与应用,在研究方向上,选择模型参考自适应控制作为4m3电铲电气控制系统的最优设计方向,结合变频技术控制下的电流、电压、转速、磁链、转矩之间的关系对模型参考自适应控制模型进行了优化,进行了相应的仿真计算,依据电气原理图对硬件进行了设计,对系统的自适应参数进行了确定,并对实际应用情况进行了分析。实践表明,在额定状态下,与直流电机相比较,电机的额定功率、额定转速、额定转矩3个方面均有一定的提高,从提高百分比上看,提高最明显的是开斗电机,其次是推压电机和行走电机。在作业效率上,平均台日产量12456吨,平均台月产量30.61万吨,装车时间:2分钟/车(42吨车),3-4分钟/车(77吨车)。新系统应用后,直接的提高了 4m3电铲主要构件的使用寿命,间接的降低了设备的故障率,保证了现场生产的需要。通过变频技术的应用,可以大大减少工人日常维修的工作量,改善设备的自动化水平,同时可以达到节能的目的。