穆晓鹏，权 龙，程 珩，李运华

（1.太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室，山西 太原 030024；2.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191）

1 引言

矿用电铲是大型露天矿山的重要挖掘和装载设备，具有生产效率高、可靠性强、工作稳定等优点。挖掘轨迹是确定电铲工作载荷、挖掘过程参数及工作装置优化设计的主要依据，对确定工作装置的几何参数、运动学、动力学等方面研究都具有指导意义[1]。除此之外，电铲在运行过程中载荷变化剧烈，工作装置的疲劳寿命与其载荷特性密切相关。因此，针对电铲挖掘轨迹和载荷特性的研究具有重要的意义。

近年来，国内外学者针对电铲做了很多研究。文献[2]基于挖掘单位物料能耗最低的原则，优化了轨迹控制参数；文献[3]考虑了不同物料倾角和物料面形状对电铲齿尖轨迹控制参数进行了优化，并与传统S 曲线进行了对比分析；文献[4]基于拉格朗日法建立了电铲工作装置的动力学模型，并在Adams 软件中搭建了电铲刚柔耦合虚拟样机模型，分析了工作装置的应力分布情况；文献[5]针对WK-75 型电铲铲斗斗杆组件的疲劳特性进行了研究；文献[6]通过理论分析，结合现场测试，证明电铲挖掘轨迹用对数螺旋线描述是合理的；文献[7]分析了对数螺旋线轨迹的不足，基于机构运动学原理推导了基于推压和提升运动的轨迹方程；文献[8]利用Recurdyn 建立了电铲仿真模型，分析了工作装置的受力情况；……