针对软体围岩和容易坍塌的隧道施工,钢拱架支护是最常用的方法,目前国内外大部分钢拱架安装方法主要采用人工安装或借助搭建平台等辅助设备实现钢拱架安装,为了实现钢拱架安装的自动化、机械化、提高工作效率,本文对钢拱架安装车臂架控制系统进行设计和研究,针对目前情况来看其研究具有很大实用价值。本文介绍了钢拱架安装设备的国内外研究现状与发展趋势,通过对钢拱架安装过程及安装要求的调查研究,分析钢拱架安装的特点和钢拱架安装车的工作原理以及工作要求,对钢拱架安装车的臂架控制系统进行了合理的设计,建立了钢拱架安装车臂架控制系统的数学模型,并利用Matlab软件包的Simulink对模型进行了建模与仿真,确定用模糊PID方法来实现对臂架的跟随控制,并初步确定控制参数、控制算法以及控制规则。控制系统设计包括钢拱架安装机械手、工作台的举升与转动、重载底盘的支腿等模块,这些机构动作通过电气控制系统对液压系统进行控制来实现。本文对大臂每个动作进行了分析并提出控制方法,确定了用三菱PLC对其进行控制并对PLC以及特殊模块进行了选型,绘制了PLC电气连接图以及液压控制回路,针对大臂的每个姿态以及联动关系绘制了控制流程图,针对每个动作编写PLC程序,使控制系统满足要求和设计指标。