工程机械服务于国民经济各产业部门,与国家基础设施建设以及现代化发展息息相关,许多工业发达国家都把工程机械的发展作为国家重点,优先扶持。2011年,国家“十二五”规划开局,由于区域或地区基础设施建设热情高涨、固定资产投资维持高位以及保障性住房的大力推行,2011年1季度,工程机械行业产品需求增长强劲,产销保持高速发展态势,工业产值增速持续加快。巨大的市场潜力和科技的不断发展,人们对工程机械的性能提出了更高的要求。作为高新技术的载体,先进工程机械制造业已将“数字化信息技术、光机电液一体化技术、智能化技术、微电子技术、遥控遥感技术”等高新技术集与一身,提高了先进工程机械产品的可靠性、精确性、安全性和舒适性。因此工程机械电控系统成为工程机械研究领域中的重要内容。本文以工程机械电控系统平台开发的研究和应用为主要内容,首先对国内外工程机械电控平台的发展状况和研究现状进行了综述。分析了本文所设计的自动变速控制系统、电子功率优化控制系统和工作装置控制系统的基本结构和工作原理,确定电控单元的功能需求,确定控制平台所需要的输入输出信号以及硬件资源。然后提出了电控平台的总体设计方案,并且选择满足需求的传感器和执行机构,设计出ARM+CPLD架构的电控单元硬件电路板。并针对工程机械的作业环境硬件电路板采取一定的抗干扰措施,保证电控单元可以在工程机械恶劣的工作条件下正常工作。对比例电磁阀PWM控制技术进行研究,重点研究高速比例电磁阀斜坡控制方法,建立基于TLE7242G的比例电磁阀电流反馈环控制,满足执行电磁阀的控制精度。研究自动变速控制策略和电子功率优化控制策略,建立自适应模糊PID控制模型。对工作装置的位置控制、牵引力控制、力位综合控制和防滑控制等进行研究。搭建了实验台架,对控制单元传感器的信号采集情况和比例电磁阀控制情况进行验证,对执行机构位置控制和自动变速控制进行实验,实验证明该电控平台信号采集准确可靠,执行机构动作实时准确,实验的自动变速控制换挡逻辑合理,符合设计要求。