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反铲单斗液压挖掘机是一种应用十分广泛的工程机械，在矿山、建筑业等领域中有着重要的地位。然而其控制方式一直没有多大的改进，主要由熟练工人操作控制。由于动臂、斗杆和铲斗各有一个控制手柄，操作员需要控制三个手柄才能完成一次动作，因此对操作员来讲劳动强度大；在挖掘特定轨迹时精度不够。为了提高挖掘机的工作效率、改善其工作特性、缩短循环周期、降低能源消耗、改善工作环境及减轻操作强度，引入自动控制机构是势在必行的。因此本课题主要针对国产液压挖掘机控制系统的自动化和智能化进行了全面的研究，并给出了相应的解决方案。
为了实现工作装置轨迹的自动控制，本文先是对其工作装置建立数学模型，进行深入的研究和计算后，找出控制其运动的规律所在，从而为实现计算机自动控制奠定了基础。挖掘机的主要动力传动是靠液压系统来完成的，工作装置、回转机构和行走机构全部是由液压驱动，因而液压系统的自动控制在整个挖掘机的控制系统中，起着极其重要的作用。本文用了大量篇幅深入研究了当前挖掘机液压系统的特点，最终提出了改进方案，采用了挖掘机的电液比例控制技术，使液压系统能够满足挖掘机实现自动控制的需求。最后对改造完的电液比例控制系统进行数学模型建立和仿真，通过对参数的调节和对仿真结果的分析，证明通过改造的挖掘机液压控制系统是符合要求的。
反铲单斗液压挖掘机的电子控制系统是实现其自动化控制和智能化控制的关键所在。本文从三个不同的方面阐述了挖掘机电子控制系统的核心组成部分，包括柴油机电子控制系统、传感器技术的广泛应用和可编程控制器的功能与作用。本液压挖掘机控制系统方案采用工控机作为上位机，可编程控制器作为下位机，传感器作为信息收集的工具，电液比例多路换向液压阀作为液压驱动系统的控制器对整个挖掘机的作业过程进行具体的控制和监测，使液压挖掘机的自动化水平有了较大幅度的提高。