曹东辉，师建鹏，石向星，王泽锋，訚顺宽

(三一重机有限公司，江苏 苏州 215300)

引言

随着我国经济实力的提高和国家基础建设需求的飞速增长，工程机械行业得到了迅速发展。液压挖掘机作为功能典型、结构复杂、适应性高的工程机械之一，广泛应用于基础设施建设、矿山开采、国防建设、水利工程等多个领域。经过数十年的发展，我国已成为世界上最大的挖掘机生产国和消费国，目前全国挖掘机保有量约150万台，2019年国内挖掘机销量超过20万台。

现有的挖掘机大多采用液控系统的开环控制方式，操作者通过手柄开环控制各执行器的运行速度，通过操作者目测或经验实现闭环控制，操作难度大，作业效率低，对操作者的经验依赖性强。随着施工作业质量要求的不断提高、人工成本的迅速上升、自动化和智能化的发展趋势以及国家发展计划“中国制造 2025”的鼓励，目前的人工开环操作方式已难以满足更多的施工作业要求和智能化的发展趋势[1]。

实现挖掘机的智能化目标较为长远，目前差距还很大，只能循序渐进。首先必须实现的是挖掘机工作装置的闭环控制。由于挖掘机工况恶劣，冲击振动大，长久以来，位移传感器和角度传感器的可靠性无法满足要求，限制了挖掘机闭环控制的发展。随着倾角传感器性能的提高，实现挖掘机闭环控制成为可能，越来越多的企业和高校投入到挖掘机的闭环控制的研究中。

虽然电液比例闭环控制的理论已相当成熟并且已经有很多工程应用，但却仍未在挖掘机上得到应用。……