随着航道疏浚、海底建设等行业的发展,海底的基础设施建设越来越多,在海底建设或疏浚时,对海底的平整度要求就越来越高,对具有平挖功能的挖泥机需求越来越大,而目前国内还没有自主研发的具有平挖功能的挖泥机,本文基于18立方抓斗挖泥机改造设计了具有平挖功能的电控抓斗挖泥机,其核心在于在普通抓斗挖泥机基础上构建了平挖控制系统,使得挖泥机具有平挖的功能。本文在分析抓斗平挖运动学模型的基础上,得到抓斗平挖时起升绳和开闭绳的增量与时间的函数关系。根据传感器测量的开闭绳的长度,利用平挖函数关系式得出起升绳的长度,根据算出的长度与传感器测量起升绳的偏差为控制对象,建立模糊PID控制算法,达到平挖的控制效果。本文平挖控制系统的控制算法建立在智能PID算法和基于现场总线的控制系统的基础上。总线基于德国西门子公司支持的PROFIBUS工业现场总线和工业以太网,控制方式采用模糊控制的方式对PID参数进行整定。具体工作可以体现在以下几个方面:(1)运用智能PID控制算法,并通过模糊控制对其参数进行整定,最终使得抓斗能够平挖。(2)通过分析研究,完成了系统组网,构成了一个基于现场总线控制系统的平挖控制器网络。(3)分析研究了PLC与上位机的通讯方式,通过各种通讯方式的比较,选择网口通讯方式,并实现了此通讯方式。(4)利用VB制作了上位机平挖显示及平挖控制程序。(5)实现了以上位机为核心的数据交换网络,用网口完成系统各个部分之间的数据传输与交换。