电动挖掘机是矿山、水泥行业及水利建设露天工地用来挖掘矿石和坚硬岩石的大型铲装设备。目前，我国矿用电动挖掘机直流调速部分广泛采用磁放大器控制、发电机组晶闸管励磁控制或电子励磁调节控制，其电控系统存在技术落后、噪声大、动态效率低、运行维护不便、能耗高等诸多弊端。随着计算机技术、微电子技术、现代控制理论的发展，对直流电机的控制开始由模拟控制向数字控制转变，并逐步实现电机控制的智能化。本课题主要研究工作就是实现矿用电动挖掘机的数字化控制，以三星公司S3C2440A微控制器为核心，将嵌入式控制技术引入直流调速领域，设计完成了一套基于ARM-linux的矿用电动挖掘机全数字式直流调速控制器。论文主要从以下几个方面展开：分析了矿用电动挖掘机直流调速系统的组成及工作原理，并对系统总体方案进行了设计；在自动控制原理的基础上，运用Matlab的Simulink和SimPowerSystems工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真方法，对矿用电动挖掘机双闭环直流调速系统进行了仿真，并作出了分析和比较。给出了基于Simulink的矿用电动挖掘机直流调速系统仿真模型和仿真波形，从仿真结果验证了仿真模型及调节器参数设置的正确性。基于数字式PID控制算法和Matlab编程方法，对数字式双闭环PID控制器参数进行了设计，从阶跃响应和所得参数可见，Matlab编程方法与基于Simulink仿真方法所得控制器参数基本吻合，更有力地证明了控制系统参数选取的合理性。采用基于S3C2440A的控制系统核心板utu2440-F，设计了一套矿用电动挖掘机数字式直流调速器，系统的调速控制回路输出12路脉冲信号经隔离、放大控制12个晶闸管的导通与截止，进而改变电枢电压的大小。在分析了核心板硬件资源的基础上，进一步对控制系统检测电路、触发脉冲电路等进行了设计。搭建了系统开发软件平台，主要是将针对矿用电动挖掘机直流调速控制进行配置和裁剪后的嵌入式linux操作系统移植到了本课题制作的硬件扩展板上；完成了实现本控制系统相关功能的驱动程序和上层应用程序的设计，着重给出了12路触发脉冲程序主要的设计思路和关键代码。根据系统需求，本论文还对基于Qt/Embedded的用户界面开发进行了初步的探讨，以通过用户界面直观地对矿用电动挖掘机的运行状态进行监控，最终实现监测信息实时动态显示、超限报警、数据曲线分析等多种功能。最后，在软硬件设计完成后，将针对矿用电动挖掘机直流调速控制设计的数字式控制系统进行了联机试验研究和功能测试。测试结果表明，系统的各项功能指标能够基本满足设计要求，系统在控制性能和稳定性方面表现良好，具有较好的实用性和较大的推广价值。