随着机电一体化技术的不断发展,工程机械的自动化程度不断提高。装载机作为工程机械主流机种之一,应用面极广。而目前国内装载机的铲掘作业是由操作者操纵动臂手柄或铲斗手柄来完成的。由于装载机的作业形式是它围绕着作业对象在移动,而作业对象复杂多变,因此,就使得装载机的铲掘作业的效率很大程度上取决于操作者的经验、技能和意愿。为了提高装载机的作业效率,消除因操作者铲掘作业的技术水平而造成的能源浪费,本文围绕装载机铲掘作业轨迹控制问题,进行了以下研究工作:根据经验及有关文献给出的较理想的铲掘轨迹条件,确定了较理想的直线和曲线两种铲掘作业的轨迹;经过对装载机铲掘作业的轨迹规划及运动学建模,实现了铲掘轨迹由直角坐标空间向关节空间转换以及由关节空间向驱动空间转换,得到动臂油缸和转斗油缸的驱动方程;并给出了铲斗在实现铲掘轨迹的过程中所受的作用力。对在ADAMS环境下的ZL40装载机仿真模型进行仿真,比较了装载机在同样时间内完成同样的作业量下,铲斗实现直线铲掘轨迹与曲线铲掘轨迹两种情况下的受力情况和作功情况。采用数字电液比例阀实现对装载机工作装置油缸的位置控制,并按照正反向运动两种情况来考虑液压缸位置输出的不对称性,对装载机工作装置的数字电液比例阀控活塞位置控制系统进行建模。采用自适应控制设计了装载机工作装置的位置控制器,在Simulink环境下对装载机工作装置的液压控制系统进行仿真研究。结果表明,自适应控制消除了装载机工作装置位置输出的不对称性,能达到很好的控制效果。