随着我国基础建设需求的飞速增长和施工要求的不断提高,挖掘机的自动化和智能化成为一个必然趋势。由于挖掘机工况复杂、传感器可靠性不足等原因,目前市场上的挖掘机多为开环控制系统,不具备智能化挖掘机的技术前提。因此,实现挖掘机闭环控制是目前迫切的发展需求和重要的技术基础。研究介绍了挖掘机的工况特点以及与其他行业的不同点;结合挖掘机电液控制系统的特性,深入分析挖掘机闭环控制的难点和原因,并介绍挖掘机闭环控制相关技术的发展现状;最后阐述挖掘机未来技术的发展趋势。

为适应移动机械的智能化作业和高质量作业的发展要求,提出了一种新型的挖掘机臂架位置控制策略。根据目标位置和操作速度,设计了预期的工作轨迹。利用所提出的策略,使动臂可以沿设计轨迹移动到目标位置,并保证定位精度。建立了控制策略的试验样机,并进行了相应的试验。实验结果表明：本研究工作对提高挖掘机臂架自动化作业效率和精度具有普遍意义。

现有工程机械主要以柴油发动机为原动机存在燃油效率低排放严重等问题新的趋势是采用电动方式代替内燃方式。采用变速异步电动机驱动定量泵作为动力源针对变频异步电动机动态响应较慢的问题提出在定量泵出口增设液压蓄能器并将其油液引入液压泵入口的方法提高电动机动态响应。建立采用蓄能器辅助起制动后电驱动力源的试验系统对比分析了有无蓄能器辅助时液压泵的起制动特性。在此基础上将这一动力源用于驱动进出口独立控制的液压挖掘机对动臂运行特性和能耗特性进行试验研究。与发动机驱动系统相比采用新型电驱动方式实现同样的操纵性能可降低动臂运行成本50%并显著降低供电电源峰值电流。